“전기자동차 충전 1분이면 OK”

2012.08.13 00:00
국내 연구진이 2시간 넘게 걸리던 전기자동차의 배터리의 충전시간을 1분으로 줄일 수 있는 기술을 개발했다. 울산과학기술대(UNIST) 친환경에너지공학부 조재필 교팀은 리튬 2차전지의 충전시간을 기존보다 120분의 1까지 단축시킬 수 있는 기술을 개발했다고 13일 밝혔다. 2010년 기준으로 13조 원 수준인 글로벌 2차전지 시장은 전기차와 에너지 저장시스템 부문의 급격한 수요 확대로 앞으로 10년간 10배 이상 성장할 것으로 관련 업계는 예상하고 있다. 특히 전기차 상용화의 걸림돌인 배터리 충전시간이 획기적으로 줄어들면 연관 산업에 큰 영향을 미칠 것으로 보인다. 연구팀은 20nm(나노미터·1nm=10억분의 1m) 크기의 나노입자를 설탕 성분의 일종인 ‘수크로스’라는 탄소물질로 코팅한 뒤, 600도에서 10분 동안 가열하자 수크로즈가 흑연처럼 바뀌면서 각 입자가 그물처럼 연결되는 현상을 발견했다. 이 물질에 전류를 흘렸더니 모든 입자가 그물을 따라 동시에 반응하면서 표면에 있던 전자가 내부까지 빠르게 전해졌다. 또 각 입자가 서로 뭉치는 특성을 이용해 밀도를 기존 소재보다 1.4배나 높여 전지용량을 키울 수 있었다. 이 물질을 전기자동차에 쓰이는 리튬이차전지에 적용했더니 충전 시간이 최대 120분의 1까지 줄었다. 방전 때도 6초 만에 전지용량의 50%를 사용할 수 있을 만큼 출력이 높았다. 조 교수는 “현재 이 물질을 이용해 100g짜리 양극 소재를 만드는 데 성공했는데 상용화하려면 10kg 크기로 키워야 한다”며 “지난해 나노튜브를 이용해 개발한 음극 소재 기술과 합친다면 수 년 내에 1분이면 완전 충전되는 전기자동차용 이차전지를 개발할 수 있다”고 말했다. 연구팀은 이와 관련해 국내외에 특허 출원을 마쳤으며, 연구결과는 화학 분야의 권위지 ‘앙게반테 케미’ 8일자에 주요논문으로 소개됐다.

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