아주대학교 화학과 연구팀이 참여한 국제 연구팀이 배터리의 성능 저하를 효과적으로 억제함으로써 수명 연장 및 성능 개선에 기여할 수 있는 방안을 찾아냈다.

10일 아주대는 서성은 화학과 교수가 참여한 국제 공동 연구팀이 활성 산소종으로 인한 리튬산소배터리의 성능 저하를 해결할 수 있는 새로운 산화-환원 매개체를 개발했다고 밝혔다. 

해당 연구는 '리튬산소배터리에서 활성 산소종에 대한 내성을 갖는 산화-환원 매개체(Reactive Oxygen Species Resistive Redox Mediator in Lithium–Oxygen Batteries)'라는 제목으로 화학 분야 국제 학술지인 '어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials)'에 지난달 온라인 게재됐다. 

서 교수와 곽원진 울산과학기술원(UNIST) 교수, 슈밍 첸(Shuming Chen) 미국 오벌린 칼리지(Oberlin College) 교수가 공동 교신저자로 참여했다.

황지원 아주대 대학원 에너지시스템학과 학생은 공동 제1저자(석사과정)로 최명수 아주대 차세대에너지과학연구소 연구원, 최하은 아주대 대학원 에너지시스템학과학생(석박사 통합과정)은 공동저자로 함께 했다.

현재 리튬이온배터리는 스마트폰과 태블릿, 노트북, 웨어러블 디바이스 뿐 아니라 전기차나 하이브리드차에 활용되고 있지만 안정성, 에너지 용량의 한계 등 문제를 안고 있다.

아주대 국제 공동 연구팀은 밀도범함수이론 계산과 실험적 접근을 결합한 합리적인 분자 설계를 통해 일중항 산소 생성을 억제하면서 화학적으로 안정적인 두 고리 이합체 구조의 산화-환원 매개체를 개발했다. 

서 교수는 "차세대 배터리인 리튬산소배터리의 충·방전 과정에서 발생하는 여러 문제를 해결함으로써 상용화를 앞당길 수 있는 기틀을 마련한 셈"이라며 "이번 성과는 자연과학의 깊은 이해와 그 이론의 실제 적용을 통해 기초과학 원리가 현대 기술의 문제 해결에 어떻게 직접적으로 기여할 수 있는지를 보여주는 예"라고 설명했다.

그러면서 "자연과학과 공학이 밀접하게 상호 보완적으로 발전할 수 있음을 시사하고 있다"고 덧붙였다. 

[ 경기신문 = 박민정 기자 ]