더 가볍고, 더 오래가는 리튬이온전지 – 새로운 음극재 기술

 

 

방전되면 다시 충전해서 사용할 수 있는 2차전지는

우리가 사용하는 전자기기에서 가장 중요한 부품 중 하나입니다.

리튬이온전지가 대표적이지요.

 

탄소 배출량을 줄여서 기후 변화를 막기 위해서도

전기 에너지를 저장하고 어디서든 사용할 수 있게 하는

배터리 기술의 발전은 필수적입니다.

 

석유를 쓰지 않는 전기자동차를 널리 보급하기 위해서는

용량이 크면서도 가벼운 배터리가 꼭 필요합니다.

오늘날 전기자동차 무게의 20% 이상을 배터리가 차지하니까요.

 

최근 무게를 늘리지 않고서도 에너지 용량을 크게 늘리는 등

리튬이온전지의 성능을 획기적으로 늘리는

음극 재료가 개발되어 주목을 받고 있습니다.

 

리튬이온전지는 양극과 음극 분리막과 전해질로 이루어지는데

양극재로로는 니켈이나 코발트 등의 희토류 금속이

음극재로로는 흑연이 널리 쓰여 왔습니다.

 

최근에는 리튬이온전지의 음극 재료를 흑연에서

실리콘으로 대체하는 기술이 활발하게 연구 중입니다.

 

에너지 밀도가 훨씬 높기 때문에

더 가벼우면서도 더 오래가는 리튬이온전지를 만들 수 있을 것이라고 기대되지요.

 

미국의 스타트업 ‘실라 나노테크놀러지’에서는

실리콘 음극 기술을 적용해 리튬이온전지의 에너지 밀도를

17%나 향상시킬 수 있었습니다.

이는 4년치 발전을 1년 만에 달성한 셈이니라고 해요.

 

이 기술은 지금 피트니스 밴드에만 제한적으로 쓰이고 있지만

머지않아 더 많은 분야에 널리 사용될 것으로 기대됩니다.

 

배터리의 용량이 늘어난다면

건물, 자동차, 공장 등 모든 곳의 전기 설비를

더 효율적으로 이용할 수 있을 테니까요.