방사선연구소 노영창 박사팀, 전지막 개발

노트북·휴대전화·하이브리드 자동차 등에 배터리로 사용되는 충전용 전지인 리튬2차전지의 안전과 내열성을 향상시키는 전지막(seperator)이 개발됐다.

한국원자력연구원 정읍방사선과학연구소는 방사선공업환경연구부 노영창 박사팀이 리튬2차전지의 전지막 소재인 폴리에틸렌을 화학 처리한 후 방사선 일종인 전자선을 조사해 새 전지막을 개발했다고 17일 밝혔다.

이 전지막은 내열성과 전기화학적 특성을 획기적으로 높아졌다.

전자선을 쬔 전지막은 분자구조가 망상(그물망) 구조로 변해 리튬2차전지 온도가 비정상적으로 높아져도 수축이 거의 없이 원래 형태를 유지한다.

또 갑작스런 고압 전류에 의한 방전 또는 단락(쇼트)을 막아 화재와 폭발사고를 예방할 수 있다.

노 박사는 "기존 폴리에틸렌계 전지막을 섭씨 150도의 전해액에 2분간 담가두면 원래 크기의 5~15%로 수축돼 기능을 상실한다"며 "그러나 전자선을 쬐인 전지막은 같은 조건에서도 원래 크기의 96~98%를 유지했다"고 말했다.

특히 그는 "새 전지막 시제품을 만들어 반복 충전한 결과 폭발과 화재 등의 위험성이 현저히 낮았다"며 "새 전지막을 배터리에 적용하면 이온 전도도를 비롯한 전기화학적 특성도 향상돼 전기생산량이 많아지고 배터리 수명도 길어진다"고 강조했다.

한국원자력연구원은 새 전지막 기술에 관한 특허 2건을 출원했다. 앞으로 이 기술을 기업에 이전할 계획이다.

한편 우리나라는 전 세계 리튬 2차전지 분리막의 30%를 소비하고 있다. 내년까지 국내시장은 3500억원, 세계시장은 1조원 규모에 달할 것으로 전망된다. 

아주경제= 김은진 기자 [e-mail]
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