[이코노믹리뷰=최진홍 기자] 한국과학기술연구원(KIST)이 리튬이온 손실 현상을 막아 전지의 충전용량을 높이는 기술 개발에 성공했다.

연구원이 2일 공개한 기술은 실리콘 기반 음극의 리튬이온 손실을 막는 기술이다. 청정신기술연구소 에너지저장연구단 이미나 박사팀과 에너지소재연구단 홍지현 박사 연구팀이 기술 개발에 성공했으며 분자구조 설계 방식으로 높은 환원성을 갖는 '사전 리튬화'(prelithiation) 용액을 개발했다.

▲ 출처=한국과학기술연구원

실리콘 기반 음극은 흑연계 음극을 대체할 수 있다. 그러나 실리콘계 음극은 처음 충전을 시도할 경우 리튬이온의 20%가 손실되고 내구성이 크게 떨어지는 단점이 문제다. 이런 가운데 연구진은 리튬 분말을 사용하는 대신 고환원성 리튬화 용액을 개발해 사전 리튬화 전처리 기술을 개발, 단점은 극복하고 장점은 강화했다는 설명이다.

연구진의 기술 개발에 따라 실리콘 음극으로 리튬이온전지를 제작하면 에너지 밀도가 504Wh/㎏에 이르는 것도 확인됐다. 상용 리튬이온전지와 비교해 약 25% 효율성이 높아진다.

이 연구 결과는 화학 분야 국제 학술지 '앙게반테 케미'(Angewandte Chemie : International Edition) 최신호에 게재됐다.