기존 리튬 이온 배터리에 비해 충전속도가 50배이상 빠른 고성능 차세대 알루미늄 이온 배터리가 개발됐다. 급속충전 및 대용량의 전기에너지가 필요한 전기차에 활용 가능한 기술로, 학계와 산업계로부터 주목받고 있다.

영남대 영남대학교 화학공학부 이기백(42) 교수 연구팀이 개발한 이 배터리는 높은 에너지 밀도, 우수한 사이클 수명, 뛰어난 안정성과 같은 이점으로 기존의 리튬 이온 배터리를 대체할 차세대 배터리로 주목받고 있다. 알루미늄 매장량이 풍부해 제조원가도 낮다.

영남대 연구팀은 양극 물질인 흑연을 손쉬운 표면처리 공정기술을 통해 높은 에너지 밀도와 출력 밀도를 갖는 전극재를 개발해 알루미늄 이온 배터리의 단점을 극복했다. 또 초고속충전 실험을 통해 1만 사이클 동안 약 100% 효율을 보여주는 안정적인 용량 유지를 보여주는 것을 확인했다.

이 교수는 “기존 리튬 이온 배터리를 대체할 차세대 다가(Multi-valent) 금속이온 배터리라는 점에서 연구 가치가 높다”면서 “알루미늄 이온 배터리는 리튬 이온 배터리에 비해 4배 높은 부피당 용량을 가지고 있기 때문에, 부피가 한정되고 대량의 전기에너지가 필요한 전기차, 전기버스와 같은 운송수단에 적용 가능할 것으로 기대된다”고 말했다.

이번 연구 결과는 나노기술 분야 국제저명학술지 ‘나노-마이크로 레터스’에 지난 8월 게재됐으며, 오는 12월 출간 예정이다. 이번 연구에는 영남대 대학원 화학공학과 김지수(24, 석사4기) 씨가 제1저자, 마이클 루비라지(41, Michael Rubyraj) 교수가 공동저자, 이기백 교수가 교신저자로 참여했다.