순천대 첨단부품소재공학과 박운배 교수 연구팀 칼슘 이온 배터리용 양극소재 개발

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- 사이클 특성이 매우 우수한 양극소재 ‘Ti2O(PO4)2(H2O)’ 개발 -

순천대학교(총장 고영진) 첨단부품소재공학과 박운배 교수 연구팀이 사이클 특성이 매우 우수한 칼슘 이온 배터리용 양극소재 ‘Ti2O(PO4)2(H2O)’ 개발에 성공했다고 발표했다.

‘칼슘 이온 배터리’는 Na, K, Mg 등 새로운 소재를 이용해 현재 대세로 굳어진 ‘리튬 이온 배터리’보다 효율을 높인 ‘차세대 2차전지’ 후보군 중 하나로써 주목받고 있다.

칼슘 원소는 지구상에 풍부하여 매우 경제성이 높은 소재로, 이를 이용한‘칼슘 이온 배터리’는 칼슘 이온 당 두 개의 전자가 이동해서, 하나의 전자만 이동하는 리튬 이온 배터리보다 이론적으로 2배의 저장 용량을 확보할 수 있다.

이로 인해 같은 조건의 리튬 이온 배터리보다 더 높은 에너지밀도를 구현할 수 있다는 장점이 있어 차세대 2차전지로 학계에서 연구가 활발히 진행되어왔다.

하지만, 칼슘 이온 배터리는 리튬 이온보다 큰 이온 크기와 높은 산화수로 인해 충‧방전 후 결정 구조의 변형이 발생하여 사이클 특성이 좋지 않은 단점을 가지고 있어, 이러한 문제를 개선한 새로운 칼슘 이온 양극소재가 필수라고 할 수 있다.

동부취재본부 김승호 기자