[투데이에너지 최인영 기자] 국내 연구진이 배터리에 사용되는 고분자 고체전해질을 대량 생산하는 방법을 개발했다. 철 파이프 제조 방식을 응용했다.
UNIST는 에너지화학공학과 강석주 교수팀이 기존 용해 주조 방식의 한계를 극복하기 위해 수평원심주조 방식을 도입한 기술을 개발했다고 8일 밝혔다.
연구팀은 기존 철 파이프를 제조하는 수평원심주조 방식을 변형했다. 고분자 용액을 주입한 뒤 수평 방향으로 회전시켜 균일한 고분자 고체전해질을 만들었다.
수평원심주조 방식으로 제조한 고분자 고체전해질은 기존 방식으로 제작한 것에 비해 원재료 손실률이 거의 없다. 균일하게 제작 가능해 경제성과 효용성을 높일 뿐 아니라 우수한 전기화학 성능까지 갖췄다.
강석주 교수는 “기존 철 파이프를 제조할 때 사용하는 방식을 응용했다”며 “균일한 고성능 고체전해질을 대량 생산할 수 있는 방식”이라고 말했다.
개발된 기술은 13배 빠른 속도로 고분자 고체전해질을 생산할 수 있다. 고분자 용액을 건조하고 진공열처리까지 하던 기존 방식을 개선해 번거로움을 줄였다.
연구팀은 수평원심주조 원통의 크기를 조절해 생산량을 조절할 수 있도록 했다. 대량생산하더라도 균일한 두께와 표면을 가진 고분자 고체전해질을 안정적으로 만들 수 있다. 이차전지 제조공정에 적용할 수 있는 제조방식인 셈이다.
제1저자 김현우 에너지화학공학과 연구원은 “물질의 종류와 조성의 변화 없이 배터리 성능을 높였다”며 “많은 시간과 에너지가 소비되는 진공열처리 공정을 삭제하고 대량의 생산을 가능케 만든 점이 이번 연구의 핵심”이라고 밝혔다.
이번 연구는 에너지 소재 분야 세계적 학술지인 에너지 스토리지 머티리얼즈에 지난달 13일 온라인 게재됐다. 연구 수행은 과학기술정보통신부 한국연구재단, 한국에너지기술평가원, 과학기술정보통신부의 지원을 받아 이뤄졌다.