인하대, 고안전성 플렉서블 배터리 개발

[테크월드뉴스=조명의 기자]

인하대학교 화학공학과 탁용석·이근형 교수 연구팀이 유연한 고체상태의 고분자 전해질을 이용해 고안전성 플렉서블 알루미늄-이온 배터리 개발에 성공했다고 밝혔다. 

플렉서블 배터리는 전기화학적 특성을 유지하며 굽히거나 접을 수 있는 에너지 공급장치로 웨어러블 디바이스의 핵심기술이다. 하지만 리튬-이온 배터리 중심의 기존 플렉서블 배터리는 구부림과 같은 변형 시 단락이 발생하고 폭발이 일어나는 안전성 문제가 있었다.

연구팀은 기존 플렉서블 배터리의 안전성 문제를 해결하기 위해 폭발 위험이 없는 알루미늄을 이용한 알루미늄-이온 배터리 시스템에 전기화학적 안정성이 높은 이온성 액체 전해질을 고체화한 고분자 전해질을 적용했다. 개발된 전고체 알루미늄-이온 배터리는 구부리거나 접힌 상태, 그리고 완전히 절단된 상태에서도 충방전 특성을 유지해 안전성과 안정성을 동시에 확보했다.

화학공학과 김이삭 석사과정 졸업생과 장수진 석사과정생이 주도적으로 진행한 이번 논문은 연구의 우수성을 인정받아 에너지 저장기술 분야 국제학술지 ‘에너지 스토리지 머티리얼스(Energy Storage Materials)’ 5월 15일 자 온라인판에 게재됐다.

인하대 탁용석 교수와 이근형 교수는 “최근 배터리의 안전성을 향상하기 위한 고체 전해질 연구가 활발히 진행되고 있다”며 “본 연구에서 개발한 고분자 전해질을 적용한 알루미늄-이온 배터리가 플렉서블 배터리의 성능과 안전성을 동시에 확보할 수 있는 효과적인 방안이 될 것이다”라고 말했다.

한편, 이 연구는 한국에너지기술평가원(KETEP)의 에너지인력양성사업과 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐으며, 이기백 영남대학교 교수 연구팀이 참여했다.