슬래그로 휴대폰 배터리 제작

발행일 2017-06-28 19:53:17 댓글 0 글자 크기 키우기 글자 크기 줄이기 프린트

포스텍 화학공학과 이진우 교수팀리튬이온 전지 음극소재 기술 개발

이진우 교수


포스텍 연구팀이 철강 생산과정에서 나오는 슬래그를 이용해 스마트폰이나 전기차 배터리 제작에 활용하는 기술을 개발했다.

포스텍은 화학공학과 이진우 교수팀이 산업 폐기물인 슬래그를 간단한 공정을 거쳐 고부가가치 소재인 다공성 실리콘(Si)으로 바꾸는 데 성공했다고 28일 밝혔다.

이 실리콘은 기존에 사용해 온 흑연전극보다 용량이 4배 이상 크고 내구성이 뛰어난 것이 특징이다.

스마트폰, 노트북, 전기차 등에 쓰는 리튬이온 전지 전극은 보통 흑연 소재를 사용하고 있으나 더 높은 용량을 위해서는 실리콘 등 새로운 소재가 필요하다.

그러나 실리콘 소재는 충전이나 방전 중에 부피가 팽창하며 수명이 저하되는 현상이 일어날 뿐 아니라 흑연보다 4배 이상 가격이 비싼 문제점이 있다.

연구팀은 이번에 슬래그 주성분 가운데 하나인 실리콘 산화물(SiO2)을 다른 성분으로부터 분리했다.

이 과정에서 수 나노미터(nm) 기공이 생기고 마그네슘 환원 공정을 함께 진행하면 1g당 수백 ㎡의 넓은 표면적을 갖는 다공성 실리콘이 만들어지는 것을 발견했다.

이 실리콘을 리튬이온 전지 음극으로 만들면 다른 실리콘과 비교해 수명과 용량이 뛰어날 뿐 아니라 충전과 방전 속도도 더 빨라지는 것을 확인했다.

연구팀은 산업 폐기물을 효율적으로 처리하며 고부가가치인 배터리 소재를 저렴한 비용으로 개발할 수 있는 기술이라고 설명했다.

이진우 교수는 “아직 국산화가 저조한 리튬이온 전지 음극 소재의 원천 기술을 확보하면 스마트 기기 관련 분야 고수익 창출에 기여할 것으로 기대한다”고 말했다.

김웅희 기자 woong@idaegu.com
<저작권자ⓒ 대구·경북 대표지역언론 대구일보 . 무단전재-재배포 금지.>
댓글 (0)
※ 댓글 작성시 상대방에 대한 배려와 책임을 담아 댓글 환경에 동참에 주세요.