"스마트폰 배터리 걱정 끝"..수명 3배 늘어난 리튬배터리 개발

[이데일리 채상우 기자] 미국 연구팀이 기존 배터리보다 3배 이상 큰 용량을 가진 리튬배터리를 개발했다. 이에 따라 전기자동차 및 IT(정보기술)산업 분야 발전에 기여할 것으로 보인다.

미국 스탠퍼드대학 연구팀은

기존 휴대전화 배터리보다 수명이 3배 늘어난 리튬배터리가 개발됐다. (출처=Pixabay)

기존 배터리보다 충전용량이 3배 정도 큰 순수 리튬배터리를 개발했다고 US투데이가 3일(현지시간) 보도했다.

스티븐 추 전 에너지부 장관이 속한 연구팀이 개발한 순수 리튬배터리 ‘성배 배터리(the Holy Grail Battery)’는 전기차를 300마일(약 482km) 이동시킬 수 있고 휴대전화 사용시간을 3배 이상 늘릴 수 있다

연구팀은 이번에 개발한 리튬배터리에 전해질로 순수 리튬만을 사용했다. 현재 스마트폰과 같은 전자기기에 사용되고 있는 리튬배터리는 양극(아노드)이 흑연이나 실리콘으로 만들어져 있다.

순수 리튬배터리는 경량화와 효율성 면에서 장점을 가지고 있지만 빨리 분해되고 폭발 가능성이 있다는 단점이 있다. 뿐만 아니라 충전할 때 리튬이온이 급속히 확장돼 이를 감싸고 있는 외장재 바깥으로 전해질이 흘러나올 위험성도 크다.

연구팀은 이를 해결하기 위해 탄소나노스피어로 불리는 20나노미터(nm) 두께의 막을 양극에 씌웠다. 나노스피어는 리튬의 불안정성을 막아주는 역할을 한다.

함께 연구에 참여한 이추이 스탠포드대학 교수는 “이번에 개발한 순수 리튬배터리는 배터리가 완전 충전 상태에서 방전되고 다시 완전 충전되는 ‘충방전 사이클’ 수명을 대폭 연장했다”고 설명했다.

이추이 교수는 “기존 보다 더 작고 비용도 적게 들어가는 반면 수명을 늘었기 대문에 한 번에 많은 전력이 필요한 전기차 배터리팩 등에 이용할 수 있을 것”이라고 기대했다.

그는 3~5년 후 리튬배터리가 상용화 될 수 있을 것이라고 전망했다. 현재 개발 단계인 연구팀의 리튬배터리 가격은 2만5000달러(약 2575만원)에 달한다. 추 전 장관은 이 배터리 비용을 4분의 1로 수즌으로 줄이기 위해 노력할 것이라고 밝혔다.