中 연구진, 新 전해질 개발...리튬 배터리 주행거리·저온 내성 크게 개선

지난해 5월 14일 작업자가 안후이(安徽)의 한 생산 작업장에서 리튬 배터리를 조립하고 있다. (사진/신화통신)

[신화망 베이징 3월24일] 중국 과학자들이 새로운 유형의 전해질을 개발해 핵심 리튬 배터리 기술 분야의 새로운 전환점을 마련했다.

상하이 우주항공기술연구원(SAST)과 상하이 난카이(南開)대학 연구진이 공동 연구를 통해 거둔 이번 성과 덕분에 기존 리튬 배터리의 항속력이 2배로 늘어나고 저온내성이 크게 개선될 것으로 기대된다. 관련 연구 성과는 얼마 전 국제 학술지 네이처(Nature)에 게재됐다.

리튬 배터리에서 전해질은 양극과 음극을 연결하는 핵심 구성 요소로 통한다. 더불어 이온 전도를 위한 '고속도로'이자 에너지 효율, 작동 안정성, 온도 적응성을 결정하는 필수 요소로 평가된다.

데이터에 따르면 기존 리튬 배터리의 경우, 에너지 밀도가 실온에서는 1kg당 약 300Wh(와트시)에 달하지만 영하 20도에서는 1kg당 150Wh 아래로 급감한다.

이러한 한계를 극복하기 위해 연구진은 전해질의 점도를 크게 낮추면서 산화 안정성과 저온 이온 전도율을 끌어올리는 수소화플루오린화탄소(HFC) 전해질을 개발했다. 이에 따라 고에너지 밀도 리튬 배터리의 저온 에너지 출력이 높아졌다.

리융(李永) SAST 연구원은 리튬 배터리의 에너지 밀도가 실온에서 1kg당 700Wh 이상에 도달하고 영하 50도에서 1kg당 약 400Wh를 유지할 수 있게 됐다고 설명했다.

"리튬 배터리의 질량은 이전과 동일하지만 실온 에너지 저장 용량이 2~3배 이상 증가하면 전기차 주행 거리도 500~600㎞에서 1천㎞ 이상으로 늘어날 수 있게 됐습니다."

리 연구원은 "놀랍게도 해당 배터리가 영하 70도의 극한 환경에서도 정상적으로 작동한다"고 설명했다.

이번 성과는 우주선, 드론, 지능형 로봇을 비롯한 여러 분야에 응용될 수 있을 것으로 관측된다.

원문 출처:신화통신 한국어 뉴스 서비스