리튬·코발트 대신 소금으로 이차전지 만든다

국내 연구진이 리튬과 코발트 대신 바닷물을 이용해 이차전지를 만드는 기술을 개발했다. 연구진은 이 기술을 좀 더 발전시켜 에너지저장장치용 이차전지의 재료로 사용이 가능할 것으로 기대하고 있다. 그렇게 되면 매우 값싼 재료를 이용하기 때문에 이차전지의 경제성을 확보할 수 있고, 재료 수급의 문제를 해결할 수 있을 것으로 전망된다.

한국과학기술연구원(KIST) 에너지저장연구단 정경윤 박사팀은 바닷물 속 소금의 주성분인 염화나트륨(NaCl)을 기반으로 하는 나트륨이온 이차전지용 전극 재료를 개발하는 데 성공했다고 6일 밝혔다.

이차전지는 소형 전자기기, 전기자동차, 대규모 전력저장 등 다양한 용도로 사용되고 있다. 특히 대규모 전력저장 장치의 경우 수 MWh~GWh 규모로 사용되기 때문에 배터리의 가격 및 경제성이 매우 중요한 요소로 작용을 한다.

나트륨이온 이차전지는 리튬이온 이차전지의 원재료 수급 및 가격 문제를 해결할 수 있는 강력한 후보로 떠오르고 있으며, 실제로는 대규모 에너지저장장치에 적용될 수 있다.

KIST 연구진은 기본 상태에서 이차전지 전극 소재로써 활성이 높지 않은 염화나트륨(NaCl) 화합물을 전기화학적으로 활성화하는 방법을 개발해 이를 이차전지 전극 소재로 활용할 수 있는 가능성을 제시해 주목을 받고 있다.

KIST 연구진은 소금의 주요성분인 염화나트륨(NaCl)을 특별한 전기화학적 공정을 통해 전극 소재에 적합한 구조로 만들었다. 이 공정을 통한 염화나트륨은 나트륨이온이 쉽게 이동할 수 있는 빈자리를 갖게 돼 나트륨 이차전지의 전극으로 사용될 수 있게 됐다.

KIST 정경윤 단장은 "이번 성과는 바닷물 속에 풍부한 소금을 이차전지 전극 소재로 활용할 수 있는 가능성을 열어, 해외 소재에 대한 의존성을 획기적으로 낮출 수 있고, 경제성을 확보할 수 있는 전력저장용 이차전지의 개발 가능성을 한층 높였다"고 밝혔다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 지원으로 KIST 주요사업과 한국연구재단 기후변화대응사업으로 수행됐으며, 연구결과는 'ACS Energy Letters' 최신호에 게재됐다.

[e-mail] 김만기 기자