신소재 '탄소나노튜브', 차세대 이차전지 건식공정 적용 길 열려

전기연구원 한중탁 박사팀…차세대 이차전지 고용량화 실현 기대

한중탁(앞줄 가운데) 박사팀 [전기연 제공. 재판매 및 DB 금지]

(창원=연합뉴스) 김선경 기자 = 한국전기연구원(KERI) 나노융합연구센터 한중탁 박사팀은 차세대 이차전지의 친환경 건식 공정(dry process)에 간편하게 적용되는 '고분산성 탄소나노튜브(CNT·Carbon Nano Tube) 파우더 제조 기술'을 개발했다고 25일 밝혔다.

'꿈의 신소재'로 불리는 CNT는 기존 이차전지의 도전재(전기 에너지를 생산하는 활물질 간의 전자 이동을 촉진하는 물질)로 사용되는 카본블랙에 비해 유연하고 전기전도성이 우수한 1차원 나노 소재다.

CNT가 차세대 이차전지의 도전재로 사용될 경우 소량 첨가만으로도 에너지 밀도를 크게 높일 수 있다.

그러나 CNT는 응집하려는 성질이 강해 서로 엉킨 구조를 가지고, 이차전지의 다른 물질인 바인더, 활물질 등과 고루 섞이지 않는다는 문제가 있다.

특히 건식 공정에서는 CNT를 용매가 없는 조건에서 다른 물질과 균일하게 혼합해야 하는데, 이는 전지산업계가 해결해야 할 과제 중 하나로 손꼽혀왔다.

한중탁 박사팀은 CNT를 파우더(가루) 형태로 만들어 응집을 최소화해 건식 공정에서도 활물질이나 바인더 소재와 고루 섞이게 하는 기술을 개발했다.

연구진은 수년간 연구를 거쳐 CNT가 파우더 상태에서도 서로 뭉치지 않고 떨어진 상태를 유지할 수 있도록 제어하는 데 성공했다.

까다로운 건식 공정에서도 1차원 구조의 긴 CNT로 도전재를 만들어 고용량 전지를 제조할 수 있는 길이 열렸다고 연구진은 평가했다.

한중탁 박사는 "건식 공정은 유독성의 용매를 사용하지 않아 친환경적이고, 이를 회수할 필요도 없어 공정이 간소한데다 생산비용도 저렴하다"며 "차세대 이차전지 기술의 초격차를 확보하는 데 큰 도움이 될 것"이라고 말했다.

ksk@yna.co.kr

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