최근 한국전기연구원(원장 최규하)이 전기차용 리튬이온전지 주요 소재인 실리콘의 단점을 보완하고 보다 저렴한 가격으로 공급가능한 '실리콘-그래핀 복합 음극재 대량 제조기술'을 개발한 것으로 알려졌다.

그간 실리콘은 전기 전도도가 낮고, 충-방전을 반복할 경우 팽창문제가 발생했고 입자가 부서지거나 전극이 벗겨져 전지 성능이 감소하는 경우가 생겨 차세대 리튬이온전지 음극재로 주목받아왔지만 실제 적용은 어려웠다.

한국전기연구원 연구팀은 실리콘의 문제를 그래핀을 활용, 문제를 해결했다. 강도가 우수한 그물망 구조 그래핀 코팅층을 활용해 실리콘 부피팽창과 성능 감소를 억제했다.

기술력 뿐만 아니라 가격면에서도 기존 제품보다 경쟁력이 있을 것으로 예상되는데 그 근거로는 값비싼 나노 실리콘을 사용하지 않고 마이크로미터 크기의 상용 실리콘을 활용할 수 있기 때문이다.

현재 해당 기술의 완성도는 기술준비수준(TRL)기준 6단계로 이미 파일럿 규모의 시제품을 구축한 상태다. 이 기술을 통해 향후 친환경 전기자동차, 우주항공, 에너지 저장시스템 등 다양한 분야에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

한편 한국전기연구원 이건웅 박사는 "뛰어난 안정성과 전도성을 보이면서 가격경쟁력도 우수한 복합 음극재 기술을 확보했다"며 "다양한 전기전자 소자 응용이 가능하다"고 전했다.

온라인뉴스팀 (news@greendaily.co.kr)