[더테크 뉴스] UNIST는 에너지화학공학과 이동욱 교수가 집전체로 쓰이는 티타늄(Ti) 표면에 티타늄카바이드(TiC)라는 검은색 옷을 입혀 해수전지 성능을 향상시키는 기술 개발에 성공했다고 20일 밝혔다. 

집전체는 전자가 이동하는 통로가 되는 소재를 말하며, 해수전지의 양극 집전체는 탄소 집전체와 티타늄 금속 집전체로 이뤄져 있다. 

연구팀이 개발한 TiC를 코팅한 티타늄(Black Ti)은 해수환경에서 화학적, 전기화학적, 기계적 안정성을 보였다. 개발한 집전체를 해수전지에 이용할 경우 코인(coin) 타입 셀은 기존 대비 사이클의 성능은 4배, 출력 성능은 30% 향상됐으며 전압 간격은 20% 수준으로 감소했다. 

대용량 셀인 프리즈매틱(prismatic) 타입 셀 적용에도 성공해 출력 성능이 15% 증가하고 저항과 전압 간격은 각각 25%, 20%가 감소한다는 결과값을 얻었다. 

연구팀은 연구과정에서 해수전지 및 다른 전지들의 사이클 안정성을 약화시키는 원인 중 하나인 탄소 집전체의 부식을 억제함으로써 성능 향상이 이뤄짐을 확인했다. 

제1저자인 조윤종 연구원은 “해수전지는 바닷물을 양극물질로 이용한 차세대 배터리 시스템이다”며 “이번 연구를 통해 간단한 방식으로 제작한 집전체가 해수전지뿐 아니라, 연료전지, 플로우 전지, 금속 공기 배터리 등의 상용화를 앞당기는 데 기여할 수 있을 것”이라고 기대했다. 

연구 결과는 재료과학 분야의 권위적 학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈(Advanced functional materials)’ 온라인에 2월 20일 게재됐다.