고분자 바인더 구조 설계로 차세대 리튬이온전지 구현

인하대 김희중 교수 공동연구성과

인하대학교 김희중<사진>고분자공학과 교수 연구팀이 차세대 리튬이온전지에 적합한 고분자 바인더 구조를 설계해 에어지밀도가 높은 리튬이온전지를 구현했다.

김 교수 연구팀은 심지민 서울대 화학교육과 교수팀과 공동연구를 통해 이 같은 연구성과를 달성했다고 28일 전했다.

고분자 바인더는 이차전지 전극에 필요한 고분자 소재로, 배터리 용량을 내는 활물질 분말과 전자 이동을 돕는 도전재 분말을 고르게 분산시키고 집전체 기판에 붙이는 ‘접착제’ 역할을 한다.

이때 고분자 바인더는 용량에 기여하지 않는 소재이기 때문에 소량만 사용해도 전극 구성 물질들을 강하게 결착시키는 특성을 가졌다. 연구팀은 기존에 연구 중인 일률적인 고분자 구조에서 벗어나 구조 모듈화를 통해 결착력과 분산성이 최적화한 고분자 바인더를 합성했다. 그 결과 기존 상용 폴리비닐리덴 플로라이드(PVDF) 바인더와 비교했을 때 우수한 배터리 용량·수명을 보이는 것으로 나타났다. 이는 한 번 충전으로 장거리를 주행할 수 있는 전기차 생산에 이바지할 것으로 기대된다.

김희중 교수는 "공동연구팀의 고분자 합성 기술과 차세대 이차전지 기술을 결합해 실제 산업 제품에 적용하도록 연구를 이어갈 계획"이라고 말했다.

최상철 기자 [e-mail]