[비즈트리뷴]한양대 출신의 재미(在美) 학자 최원봉 미국 노스텍사스주립대 교수팀이 현재 정체 상태에 있는 리튬 이차전지의 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있는 차세대 리튬황 전지를 개발했다고, 6일 한양대가 밝혔다.

 

최 교수팀은 이번 연구에 2차원 MoS2나노박막 기술을 적용했고 향후 상용화할 경우 소형 전자기기·드론·전기차 등의 성능 향상에 기여할 것이라는 전망이다.

 

리튬황 전지는 양극(兩極)소재로 황을, 음극(陰極)소재로 리튬금속을 사용하는 전지다. 널리 쓰이는 리튬이온 전지에 비해 에너지 밀도가 약 7배 높고 가격이 저렴해 최근 차세대 이차전지로 주목받고 있으나, 전기화학 반응 중 생성되는 ‘리튬 폴리설파이드’와 ‘리튬 덴드라이트’로 인해 수명이 짧고 다소 위험하다는 단점이 있다.

 

최 교수의 성과는 리튬황 전지의 수명을 늘렸다는 데 있다. 최 교수는 2차원 MoS2나노박막을 리튬 음극전극에 나노미터 두께로 입혀 리틈 덴드라이트 형성을 억제하고 리튬 폴리설파이드가 나오는 것을 효과적으로 방지했다.

 

2차원 나노박막을 입힌 리튬황 전지는 긴 수명을 가지는 것은 물론 리튬이온전지에 비해 높은 에너지 밀도를 가진다.

 

최 교수팀은 이번 연구를 통해 리튬황 전지가 차세대 리튬 이차전지로 나아가는 계기를 마련했다는 평가를 받았다.

 

이번 연구결과(논문명 : ‘2D MoS2 as an efficient protective layer for lithium metal anodes in high-performance Li-S batteries)는 세계적 학술지 「네이처 나노테크놀로지(Nature Nano technology)」 2월 호에 게재됐다.

 

이번 연구의 교신저자인 최원봉 교수는 세계 재료학회 펠로우로 MRS medal을 수상했고, 논문 200여편(피인용 횟수 1만 이상), 특허 90여건, 저서로 Graphene을 출간하는 등 세계적 나노테크놀로지 석학이다.

 

또한 최 교수는 한양대에서 학·석사 학위를 받았고, 2008년부터 2013년까지 한양대 교수로 재직한 바 있다.