(대전ㆍ충남=뉴스1) 양상인 기자 = 리튬이온배터리의 폭발과 화재 위험을 획기적으로 낮출 수 있는 불연성 전해액 기술이 개발됐다.

한국연구재단은 충남대 송승완 교수, 전기연구원 도칠훈 박사, 기초과학연구원 이영주 박사 공동연구팀이 리튬이온배터리 열폭주를 억제하는 불소 치환형 불연성 전해액을 개발했다고 21일 밝혔다.

리튬이온배터리는 과열이나 물리적 충격이 가해지면 내부 온도가 급격히 상승해 폭발하는 열폭주 현상이 발생한다. 배터리에 사용되는 카보네이트계 유기용매는 발화점이 낮은 특성 탓에 열폭주 원인으로 꼽힌다.

연구팀은 불소·인 등 소화 기능을 갖춘 원소에 주목했다. 발화점이 낮은 기존 전해액을 불소치환형으로 새롭게 설계해 자가소화 기능을 갖춘 난연성 전해액을 구현하는 데 성공했다.

이 전해액은 배터리 내부 온도가 상승하면 발생하는 반응성 높은 수소 라디칼을 포획해 스스로 불을 끄는 기능을 한다.

실험 결과 기존 전해액이 자가소화까지 35~60초 소요 된데 비해 이 전해액은 열폭주 현상을 전면 억제하는 것으로 나타났다. 또 600 치례 이상 충·방전에도 안정적인 배터리 성능이 유지되는 것을 확인했다.

송 교수는 "전기차 및 다양한 산업 분야에 쓰이는 리튬이온배터리의 안전성을 획기적으로 높일 수 있는 기술"이라며 "향후 국내·외 원천특허 확보를 통해 관련 산업의 경쟁력을 높일 것으로 기대한다"고 밝혔다.

이번 연구는 국제학술지 ‘머티리얼즈 사이언스·엔지니어링 R-리포츠'에 게재됐다.

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