[울산뉴스투데이 = 박주미 기자] 고성능 리튬이온전지의 성능을 한층 높일 새로운 분리막이 개발됐다.

2일 유니스트(UNIST)에 따르면 자연과학부 김병수 교수와 에너지 및 화학공학부 이상영 교수 공통 연구팀은 기능성 나노셀룰로오스가 도입된 '화학적 기능성막'을 개발했다.

공동연구팀은 이번 연구에서 분리막 성능을 높이는 효과적인 2층 구조를 설계했다.

이번에 개발한 분리막은 불순물을 걸러내는 등의 역할을 하게 된다. 분리막은 이차전지에서 양극과 음극 사이에 있는 소재다.

원래 전지의 화학반응에 직접 참여하지 않는데, 이번 연구로 분리막의 화학적 활성 기능을 이용해 전지 성능을 획기적으로 개선할 길이 열렸다.

이번에 개발한 분리막은 차세대 양극 활물질로 주목받는 리튬망간산화물(LiMn₂O₄, LMO)의 상용화에도 기여할 전망이다.

이 물질은 저렴하고 출력 특성이 우수해 고용량 배터리로 주목받지만 고온에서 망간이 흘러나오는 단점이 있었다.

이는 고온에서 전지 성능을 급격하게 악화시키는데, 새로운 분리막을 쓰면 이러한 현상을 개선시킬 수 있다.

연구 성과는 미국화학협회의 나노 분야 학술지인 '나노레터스(Nano Letters)' 8월호에 게재된다.

이상영 교수는 "현재 분리막으로 쓰는 폴리올레핀 계열의 분리막을 사용하는 전형적인 방식은 한계에 도달했다"며 "이전에 보고된 적 없는 신소재와 구조가 적용된 이번 분리막 연구는 정체된 전지 산업의 새로운 돌파구가 될 수 있을 것"이라고 평가했다.