[이런 논문, 저런 책] ‘리튬황 배터리’ 관련 논문, ‘Small’ 표지 논문으로

영남대 기계공학부 유기수 교수 연구팀
주행거리 ↑, 가격 ↓… 전기차 보급 가속화 기대

영남대 기계공학부 유기수 교수 연구팀의 차세대 배터리 기술 관련 논문이 주목을 끌고 있다. 기존 배터리에 비해 주행거리를 대폭 늘리고, 가격은 획기적으로 낮출 수 있는 기술로 소개됐다. 전기자동차 등 고출력을 요하는 시스템에 적용할 수 있을 것으로 기대를 모으는 대목이다. 논문은 세계적 학술지인 'Small'의 표지 논문으로 선정됐다.

연구팀이 발표한 연구 결과는 차세대 이차전지로 주목받고 있는 '리튬황(Lithium-Sulfur) 배터리'의 성능 향상에 관한 것이다. 리튬황 배터리는 기존 리튬이온 배터리에 비해 많은 에너지를 저장할 수 있는 이점이 있다는 게 연구팀의 설명이다. 특히 황(Sulfur)은 자연계에서 쉽게 얻을 수 있는 물질로 저렴할뿐 아니라 친환경적이라는 게 장점이다. 다만 낮은 출력 특성 등의 문제로 전기자동차, UAM(도심항공교통) 등 고출력이 필요한 시스템에 적용이 어려웠다.

연구팀은 "리튬황 배터리는 무게 대비 에너지 밀도가 높아 전기자동차와 UAM에 적용할 경우 주행거리와 비행시간을 획기적으로 늘릴 수 있을 것"이라고 밝혔다. 또 "제조 공정상 유해 독성 중금속을 포함하지 않기에 생산, 사용 및 폐기 과정에서 잠재적인 환경 문제를 줄일 수 있고, 양극재의 효율적인 회수 및 재사용이 가능해 지속가능한 순환경제에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다"고 덧붙였다.

1. 영남대학교 기계공학부 샤오웨이 연구원(왼쪽)과 유기수 교수(오른쪽). 영남대 제공

한국연구재단 4단계 BK21사업 지원으로 기계공학부 박사과정의 샤오웨이(Xiao Wei) 씨가 제1저자, 유기수 교수가 교신저자로 참여했다. 연구 결과는 '흡착성 및 산화-환원 고활성의 유기-무기 하이브리드 이중구조체 바나딜에틸렌글리코산염을 적용한 고효율 및 장수명 리튬-황 전지 개발'(The Dual-Site Adsorption and High Redox Activity Enabled by Hybrid Organic-Inorganic Vanadyl Ethylene Glycolate for High-Rate and Long-Durability Lithium-Sulfur Batteries)이라는 제목으로 나노기술 분야의 세계적 학술지 'Small'(2023년 19권 20호) 표지 논문으로 게재됐다.