[경북도민일보 = 이상호기자] 　포스텍은 이진우<사진> 화학공학과 교수팀이 한정우 교수팀과 함께 효율이 높고 가격도 저렴한 리튬-황 이차전지 개발에 성공했다고 28일 밝혔다.
　포스텍에 따르면 흔히 사용하는 이차전지는 리튬으로 만든 것인데 과학자들은 리튬전지의 양극 물질로 황을 이용하려는 시도를 계속해왔다. 황을 양극으로 사용하면 에너지 효율이 획기적으로 좋아지기 때문이다.
　하지만 황은 사용하다 보면 부풀어 오르거나 흘러나와 수명이 줄어들어 상용화가 힘들었다.
　이에 연구팀은 기공 부피가 크고 균일한 메조 다공성 탄소 마이크로스피어 합성으로 황을 안전하게 많이 담아내는 데 성공했다.

　메조 다공성 탄소 마이크로스피어를 사용하면 충전과 방전을 계속해도 황이 빠져나가지 않게 꽉 잡아둘 수 있다. 또한 기공 부피 공간이 커 황을 많이 담을 수도 있어 전지의 수명과 효율을 함께 높일 수 있다.
　기존의 탄소 소재는 극성을 띠지 않기 때문에 물질 간 상호작용이 없어서 효율을 높이는 데 한계가 있었다.
　연구팀은 이것을 해결하기 위해 탄소 표면에 Fe-N-C(철-질소-탄소)를 균일하게 분포했는데 이 물질이 촉매점이 돼 황의 산화에 영향을 미쳐 전기화학적 반응을 빠르게 해 효율을 한 번 더 높일 수 있었다. 특히 Fe-N-C 촉매는 가격도 저렴하고 소량(0.33%)만 써도 고밀도 전극을 구현할 수 있다.
　5분 동안 빠르게 충전과 방전해도 최대 500번까지 초기용량의 84%를 유지할 수 있어 반복해서 오래 사용할 수 있다.
　이 연구 성과는 최근 나노 분야 세계적 권위지인 ACS Nano지를 통해 발표됐다.