UNIST, ‘리튬공기배터리’ 매개체 개발

2025-02-28

UNIST 곽원진 교수팀은 아주대 화학과 서성은 교수팀 및 미국 오벌린대학교 슈밍첸(Shuming Chen)교수팀과 공동으로 리튬공기배터리용 ‘산화환원 매개체’(redox mediator)를 개발했다. 이번에 개발된 첨가제는 기존 리튬이온배터리보다 용량이 최대 5배 이상 큰 리튬공기배터리의 상용화를 앞당길 것으로 기대되는 것이다. 리튬공기배터리는 리튬이온전지 대비 매우 높은 용량을 가지는 차세대 에너지저장 시스템이다. 그러나 높은 충전 전압으로 인해 에너지 효율이 낮고 다양한 부반응이 발생하여 전지 가역성이 떨어졌다.

배터리의 산화환원 매개체는 리튬공기배터리의 에너지효율과 수명을 결정하는 중요한 첨가제다. 이 산화환원 매개체는 리튬공기배터리를 충전하기 위해 필요한 높은 전압을 낮춰주어 낮은 전압에서 충전이 되도록 해주며 에너지 효율을 높이고 수명도 증가시킬 수 있다.

본 연구팀은 활성산소와 잘 반응하지 않는 산화환원 매개체를 개발했다. 이번에 개발된 산화환원 매개체인 BAC(7,7′-bi-7-azabicyclo[2.2.1]heptane)는 일중항산소 노출 전후에 배터리 충전 전압을 3.5V 수준으로 동일하게 유지하였으며, 충전 동안 방출되는 산소의 비율이 각각 82%와 79%로 뛰어난 안정성과 가역성을 가진다는 것이 확인됐다.

Source: https://www.e-science.co.kr/news/articleView.html?idxno=101558