연구팀은 전지의 양극(+)을 구성하는 금속재료를 작은 구멍(공극)을 가진 다공성 구조로 설계할 때 리튬이온 전지의 성능에 영향을 미칠 수 있다는 것을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 입증했다.
특히 다공성 구조로 설계할 때 리튬이온 전지의 성능인 비용량이 크게 향상될 수 있고, 고출력 사용 조건에서 비용량 손실은 기존 단순 구형의 양극재보다 최대 98% 줄어드는 것으로 나타났다.
더불어 다공성 구조 설계에 있어 공극이 균일하지 않으면 오히려 전지 성능 향상에 악영향을 끼치는 점도 밝혀냈다.
이 밖에 이번 연구는 그동안 실험 중심으로 이뤄진 리튬이온 전지 설계 연구를 이론적 수학식을 만들어 시뮬레이션한 결과를 보고한 점에서 눈길을 끌고 있다.
김동철 교수는 “컴퓨터 시뮬레이션을 통해 고성능의 리튬이온 전지를 만들 수 있는 미세구조 설계 기술을 개발했다”며 “앞으로 자동차산업과 의료, 모바일 등에 적용할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.
정재훈 기자 jjh119@cctoday.co.kr