"접고 잘라도 작동"…불 안나고 오래 쓰는 나트륨 배터리 나왔다

국내 연구진이 접거나 잘라도 작동하는 차세대 나트륨 배터리용 전해질을 개발했다.

30일 전남대학교 박찬진 신소재공학부 교수 연구팀은 불이 붙지 않고 외부 충격에 강한 '고분자화 가능 공융 솔벤트(PDES)' 전해질을 개발했다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제학술지 '에너지 스토리지 머티리얼즈'에 게재됐다.

나트륨 배터리는 리튬이온 배터리의 대안으로 주목받지만, 나트륨 금속의 높은 반응성과 기존 유기 액체 전해질의 인화성 및 독성으로 인해 안전성 문제가 있었다.

연구팀이 개발한 PDES 전해질은 과염소산나트륨, N-아이소프로필아크릴아마이드, 숙시노나이트릴로 구성된다. 연구팀은 이 혼합물을 중합해 누출 위험이 없는 고체 형태로 만들었다.

이 전해질은 불에 직접 노출돼도 타지 않았으며, 30도에서 1.39mS/cm의 높은 이온 전도도를 보였다. 특히 1000회 충전과 방전을 반복한 후에도 초기 용량의 90.4%를 유지하는 장기 안정성을 입증했다.

연구팀은 이 전해질로 파우치형 배터리 셀을 제작해 접거나 잘라도 발광다이오드(LED) 램프가 꺼지지 않는 모습을 시연했다. 이는 기계적 내구성과 안전성을 보여준다.

박찬진 교수는 "이번에 개발한 전해질은 더 안전하고 저렴하며 지속가능한 충전식 배터리로 이어질 수 있다"며 "향후 전력망 수준의 재생에너지 저장, 비상 전원 시스템 등에 활용될 수 있을 것"이라고 말했다.