국내 연구진이 높은 안정성을 유지하면서 빠른 이온 이동 속도를 보이는 고분자 전해질 소재를 개발했다.

이 소재를 사용하면 고성능 전고체 배터리를 상용화하는 데 도움이 될 것으로 기대한다.

포항공대(POSTECH)는 화학공학과 박문정 교수 연구팀이 차세대 이차전지에 사용할 수 있는 고체 고분자 전해질 소재를 개발했다고 29일 밝혔다.

이차전지는 양극과 음극 사이를 오가는 이온들의 흐름으로 전기를 만든다.

이때 이온이 지나갈 수 있도록 통로 역할을 하는 것이 전해질이다.

현재 주로 쓰이는 액체 전해질은 누출과 화재 위험이 있어 안전성 논란이 있다.

이 때문에 고체 전해질이 대안으로 떠오르고 있다.

다만 고체 전해질은 튼튼하지만 이온 이동이 느리다는 단점이 있다.

연구팀은 정밀한 설계로 '폴리스타이렌' 고분자에 이온 이동을 돕는 '술폰산기'를 배치한 새로운 고분자 전해질을 개발했다.

술폰산기는 황산 분자에서 하이드록시기가 떨어져 나간 구조의 원자단이다.

연구팀이 개발한 전해질은 고체 상태에서도 액체 상태처럼 이온이 빠르게 이동하는 것으로 나타났다.

연구팀은 성능과 안정성을 동시에 만족시켜 전기차나 에너지저장장치 등 다양한 분야에서 상용화를 앞당길 수 있을 것으로 내다봤다.

이번 연구는 최근 재료과학 국제 학술지인 '어드밴스트 펑셔널 머티리얼스'에 실렸다.

박문정 교수는 "이번 연구는 차세대 배터리는 물론, 에너지저장시스템 전반에 걸쳐 소재 설계의 새로운 이정표가 될 수 있을 것"이라고 말했다.