포스텍(POSTECH)은 화학공학과·배터리공학과 김원배 교수, 화학공학과 강송규 박사, 배터리공학과 김현주 석사 연구팀이 탄소나노섬유에 특수 화학 작용기를 붙여 실리콘 배터리의 구조를 튼튼하게 잡아주는 다기능 소재를 개발했다고 8일 밝혔다.

실리콘은 다른 소재보다 무게당 많은 전기를 담을 수 있어 차세대 배터리 유망주로 꼽히지만, 충·방전을 반복하면 부풀었다가 쪼그라들기를 반복하면서 입자가 깨지는 단점이 있다.

이 과정에서 실리콘 배터리의 용량이 줄고 수명은 짧아진다.

연구팀은 실리콘의 큰 부피 변화를 견디면서도 얇고 균일한 보호막을 유지할 수 있게 탄소나노섬유에 '설폰산기'란 작용기를 붙였다.

설폰산기는 실리콘 표면과 강하게 맞잡아 부풀고 줄어드는 중에도 전기 통로가 끊기지 않게 붙들어주는 것으로 나타났다.

김원배 교수는 "이번 연구 성과가 고성능 실리콘 배터리 개발에 새로운 방향을 제시할 것으로 기대한다"고 말했다.