칼슘이온전지 나올까.. 양극소재 개발

[아시아경제 황준호 기자] 차세대 이차전지로 각광받고 있는 칼슘 이온 전지 상용화에 기여할 안정적인 양극제 소재가 개발됐다.

홍승태 대구경북과학기술원 에너지공학전공 교수 연구팀은 구조적 안정성을 확보한 칼슘 이온 전지의 양극 소재를 개발해, 관련 연구 결과가 소재화학 분야 국제 학술지인 케미스트리 오브 머티리얼즈에 실렸다고 24일 밝혔다.

연구팀은 칼슘이온의 특징을 고려해 높은 구조적 안정성을 가진 나시콘 구조(NASICON) 기반의 양극소재인 NaV2(PO4)3를 개발했다. 또 분말 X선 회절기법을 통해 이 양극소재 구조에 칼슘이온이 탈삽입 되는 과정에서 발생하는 구조 변화를 규명하고 높은 용량과 작동전압을 구현할 수 있다는 것을 입증했다.

홍 교수는 "탈·삽입 기반의 칼슘이온 이차전지용 양극소재를 개발하고 작동 메커니즘을 최초로 규명했다"며 "이러한 작동원리를 적용하면 더욱 높은 에너지 밀도를 달성할 수 있는 칼슘이온전지용 양극소재 개발의 지표가 될 것"이라고 밝혔다.

한편 칼슘은 이온당 두 개의 전자가 이동 가능한 2가 양이온으로, 이차전지로 구성하면 리튬이온전지보다 2배의 용량이 가능하고 높은 에너지 밀도를 구현할 수 있다. 지구상에 풍부한 원소로 경제적이기도 하다.

황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr