전기車 6분만에 90% 충전…국내 연구진이 개발

고밀도 출력 이차전지/사진=포항공과대

전기차를 6분 만에 90%까지 충전할 수 있는 기술이 개발됐다.

포항공대 신소재공학과 강병우 교수, 통합과정 김민경씨 연구팀은 성균관대 에너지과학과 윤원섭 교수팀과 함께 더 빨리 충전되고 오래 가는 전기차 전지 소재를 개발했다고 19일 밝혔다.

지금까지 이차전지에서 빠른 충·방전을 위해서는 전극 물질의 입자 크기를 줄이는 방법이 이용돼 왔다. 하지만 입자 크기를 줄이면 이차전지의 부피 에너지 밀도가 줄어드는 단점이 있었다.

연구팀은 입자 크기를 줄이지 않고도, 충·방전 상변이 과정에 중간상을 형성시키면 고에너지 밀도의 손실 없이도 빠른 충·방전이 가능하다는 점을 확인했다.

연구팀이 합성한 이차전지 전극은 6분 만에 90%까지 충전되고 18초 내에 54%를 방전하는 성능을 보여 고출력 이차전지 개발 기대감을 높였다.

강 교수는 “기존 접근법은 빠르게 충·방전할 수 있도록 입자의 크기를 줄여 항상 에너지 밀도의 저하가 문제로 지적됐다”며 “이번 연구 성과를 통해 빠른 충·방전, 높은 에너지 밀도, 오랜 성능 유지 시간 등을 모두 충족시킬 수 있는 이차전지를 개발할 수 있는 기반을 마련했다”고 말했다.

이번 연구성과는 재료 분야 국제학술지 ‘에너지 앤드 인바이런멘털 사이언스’ 최신호에 게재됐다.