[뉴스웍스=문병도 기자] 이중기 한국과학기술연구원(KIST)은 에너지저장연구단 박사 연구팀이 원천적으로 폭발이나 화재의 위험 없는 차세대 아연금속 전극 이차전지를 개발했다.

최근 리튬이온배터리를 활용한 다양한 전자기기에서 발생하는 화재 사고로 인해 안전한 배터리에 대한 수요가 급증하고 있다.

화재의 주요 원인은 가연성의 전해질인데, 아연 이온 이차전지는 물 기반의 전해질을 사용하기 때문에 폭발위험이 없어 리튬이온배터리를 대체할 유력한 후보 가운데 하나이다.

KIST 이중기 박사팀은 금속전극 표면에 전류를 반복적으로 흐르게 했다가, 차단하는 싸이클 양극산화공법을 개발하여 아연금속의 산화막 표면코팅과 형상을 동시 제어에 성공했다.

개발된 아연금속 이차전지는 구조적, 전기화학적인 안정성으로 인해 상당한 가혹 조건으로 충·방전을 지속해도 1000 사이클 동안 100%에 가깝게 용량을 유지했다. 

KIST 연구진은 유연한 섬유 형태로도 아연금속 이차전지를 제조했다. 배터리는 자유롭게 구부릴 수 있고, 직물로 제작하여 옷이나 가방 형태로도 응용할 수 있었다.

이중기 책임연구원은 “고성능 아연금속 이차전지는 기존의 리튬이온배터리가 인체와 접촉하였을 경우 발생할 수 있는 잠재적 위험요인을 차단했다"라며 “높은 안정성과 향상된 전기화학적 성능뿐만 아니라 간단한 공정을 바탕으로 제조공정에 대한 실용화 가능성에 대한 경쟁력도 확보할 수 있을 것으로 보인다”라고 말했다. 

과학기술정보통신부 지원으로 KIST 주요사업과 중견연구자지원사업 등으로 수행된 이번 연구 결과는 재료과학분야 국제 저널인 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’ 최신 호에 게재됐다.