한국연구재단(이사장 노정혜)은 송승환 충남대 응용화학공학과 교수팀이 리튬이온 이차전지의 충전속도를 4배 이상 향상시킬 수 있는 고안전성 계면제어 기술을 개발했다고 10일 밝혔다.

전기자동차와 에너지스토리지시스템(ESS) 시장이 확대되는 가운데 리튬이온전지의 에너지밀도와 충전속도를 높여 주행거리와 저장용량을 향상시키려는 노력이 활발하다.  하지만 리튬이온전지 통상 사용되는 흑연음극은 기존 전해액하에서 표면보호층이 비균일하거나 두껍게 형성될 수 있고, 표면보호층 자체가 저항으로 작용해 충전속도와 용량을 낮추는 한계가 있다. 흑연음극 이론용량에 도달하려면 20시간 이상 충전이 필요하다.

이에 연구팀은 새로운 유기계 불연성 전해액을 이용해 얇고 안정적인 낮은 계면저항을 갖는 표면보호층을 흑연음극 표면에 구축, 기존보다 4배 이상 빠르게 흑연음극을 충전하는 데 성공했다. 연구팀에 따르면 빠른 충방전 속도로 흑연음극의 이론용량급인 370 mAhg-1과 안정한 충방전 사이클 성능을 획득했다.

연구결과는 에너지화학분야 학술지 '캠서스캠' 지난 8월 온라인판에 게재됐다.