[이지 사이언스] 화재 위험 없는 배터리를 향하여

(서울=연합뉴스) 나확진 기자=지난 6월 23명이 숨진 경기 화성 일차전지 업체 아리셀 공장 화재와 지난달 차량 87대를 불에 타게 한 인천...

나확진 기자=지난 6월 23명이 숨진 경기 화성 일차전지 업체 아리셀 공장 화재와 지난달 차량 87대를 불에 타게 한 인천 서구 청라동 아파트 화재 등으로 배터리 화재에 대한 경각심이 그 어느 때보다 높다.

하지만 리튬이차전지는 같은 무게·부피 당 에너지 밀도가 납축전지에 비해 8~9배에 이르기에 상대적으로 적은 무게와 부피로 고효율의 에너지를 쓸 수 있는 반면 화재 위험성은 상대적으로 커졌다.리튬이차전지는 양극과 음극, 그 사이를 분리하는 분리막, 양극과 음극으로 리튬이온이 이동할 수 있도록 해주는 전해질 등으로 구성돼 있다.이 과정에서 양극재 등과의 화학반응으로 몇 초 사이에 1천℃ 이상 배터리 온도가 치솟는 '열폭주' 현상이 벌어지기도 한다.최근 서울대 화학부 임종우 교수 연구팀은 포항공대 화학공학과 김원배 교수팀, 삼성SDI 연구팀과 함께한 연구에서 배터리의 열폭주 현상이 흑연 음극재에서 발생한 에틸렌 기체가 하이니켈 소재 양극재로 이동해 양극재 내 산소 기체를 탈출시키고, 이 산소가 다시 음극의 에틸렌 기체를 발생시키는 등 '자가증폭루프'를 통해 강화된다고 지난달 '어드밴스드 머티리얼즈'에 발표했다.

대구경북과학기술원 에너지융합연구부 김재현 박사팀은 BMI-Br 고체 가소제를 첨가한 고체 고분자전해질을 사용해 높은 이온전도도와 난연 특성을 갖춘 리튬메탈배터리를 개발해 지난해 말 '어드밴스드 에너지 머티리얼즈'에 연구결과를 발표한 바 있다.

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