ESS 화재 위험없는 물 기반 '이차전지' 개발
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ESS 화재 위험없는 물 기반 '이차전지' 개발
  • 임춘호 기자
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  • 승인 2020.01.08 13:36
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KAIST 김희탁·김상욱 교수팀 개발 …가격은 45분의 1

한국과학기술원(KAIST)은 생명화학공학과 김희탁 교수와 신소재공학과 김상욱 교수 공동 연구팀이 화재 위험이 없는 에너지저장장치(ESS)용 이차 전지를 개발했다고 8일 밝혔다.

[KAIST 제공]
[KAIST 제공]

에너지저장장치(ESS, Energy Storage System)는 태양광, 풍력 등 신재생에너지의 불안정한 전력 공급을 해결하기 위해 전기 에너지를 미리 저장했다가 필요한 시간대에 사용할 수 있어 신재생에너지 기술에 필수적인 설비이다.

현재는 '리튬이온전지'가 에너지저장장치용 이차전지로 사용되고 있으나 발화성 유기 전해액 및 리튬계 소재로 인한 발화의 위험성을 지니고 있다. 

지난 2017년부터 올해 10월까지 총 21건의 에너지저장장치 화재사고가 발생했으며, 전체 에너지저장장치 시설 1490개 중 35%인 522개의 가동이 중단되기도 했다.

이 때문에 물을 전해질로 사용해 폭발 위험이 없는 물 기반 이차전지가 차세대 이차전지 기술로 주목받고 있다.

연구팀은 에너지 효율을 80% 이상 낼 수 있는 물 기반 '아연-브롬 전지'를 개발했다.

기존 아연-브롬 전지의 핵심 부품인 값비싼 멤브레인(음극 활물질과 양극 활물질을 분리해 전지가 자가방전을 일으키지 않도록 돕는 소재)과 전해질 첨가제를 사용하지 않아 리튬이온 전지 대비 가격은 45분의 1에 불과하다.

김희탁 교수는 “이번 연구를 통해 기존보다 안전하고 경제적인 에너지저장장치의 개발이 가속화되기를 기대한다”라고 말했다.

이번 연구는 국제 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈(Advanced materials) 12월 27일자 표지논문에 선정됐다.


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