알루미늄 1kg으로 700km 달리는 전기차 나오나

UNIST연구팀, 13일 네이처 커뮤니케이션즈에 게재

알루미늄-공기 흐름 전지가 작동해서 전기를 발생시킨 모습.(UNIST 제공)

(서울=뉴스1) 최소망 기자 = 알루미늄 1킬로그램(kg)으로 700킬로미터(㎞)를 달릴 수 있는 전기자동차가 나올 수 있는 길이 열렸다.

조재필 울산과학기술원(UNIST) 에너지및화학공학부 교수팀은 알루미늄 1kg으로 전기 2500와트시(Wh)를 생산할 수 있는 '알루미늄-공기흐름 전지'를 개발하는데 성공했다고 13일 밝혔다.

이 알루미늄 전지를 전기차에 장착하면 한번에 약 700km가량 주행할 수 있다는 게 연구진의 설명이다. 가솔린 자동차는 휘발유 1kg으로 전기 1700와트시를 발생시키지만 이 전지는 알루미늄 1kg으로 2500와트시를 생산할 수 있다. 에너지 밀도가 약 1.5배 높다.

조재필 교수는 "알루미늄 에너지 밀도는 1kg당 2500와트시"라면서 "이 정도 에너지 밀도라면 한번 교체에 700km를 달리는 전기차 배터리를 만들 수 있다"고 말했다.

다만 이 전지는 충전할 수 없는 게 흠이다. 한번 사용하면 충전해서 재사용할 수 없는 일차 전지다. 이에 따라 배터리가 소진되면 알루미늄을 교체해야 한다. 알루미늄 전지의 원리는 금속을 공기와 반응하도록 해서 전기를 얻는 일종의 '금속-공기 전지'다. 금속-공기 전지는 리튬 배터리보다 밀도가 크고 그 중에서도 알루미늄을 사용하면 저렴하고 안전하다는 장점이 있다.

기존 알루미늄-공기 전지는 작동과정에서 알루미늄 부산물이 쌓여 성능이 저하되는 게 문제로 꼽혔다. 이에 연구팀은 '전해액 흐름' 방식을 사용해 전지 내 펌프를 도입해 전해액을 흐르게 해 부산물이 쌓이지 못하도록 막았다. 반응도 활성화시키는 고성능 촉매 '은-망간 산화물 나노플레이트 촉매'도 개발했다. 이렇게 개발된 전지는 기존 알루미늄-공기 전지보다 용량이 17배 늘었다.

이번 연구는 13일 '네이처 커뮤니케이션즈'(Nature Communications)에 실렸다.

somangchoi@news1.kr

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