中 연구팀 '칼슘-산소 배터리' 개발…“리튬보다 싸고 안전해"

중국 과학자들이 리튬 배터리보다 싸고 안전한 ‘칼슘 기반 배터리’를 개발했다고 주장했다.

13일(현지시간) 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)는 중국 푸단대 연구진이 기존 리튬 기반 배터리보다 싸고 안전한 ‘칼슘-산소 배터리’를 개발했으며, 이 분야 최초로 실온에서 700차례 충전과 방전을 수행하는 데 성공했다고 보도했다.

리튬 기반 배터리는 에너지 밀도가 높아 스마트폰과 노트북, 태블릿 등 휴대기기부터 전기차용 배터리에 이르기까지 재충전 가능한 2차전지용 소재로 광범위하게 사용되고 있다.

다만, 희소금속으로 전기차용 배터리 수요 등으로 인해 언제든 공급 부족 현상이 발생할 수 있고, 비싼 채굴 및 제련 비용으로 가격도 비싼 편이다. 충격으로 인한 폭발 및 화재 위험도 리튬 기반 배터리의 숙제 중 하나다.
반면, 푸단대 연구진이 사용한 칼슘은 리튬보다 2500배 이상 풍부한 칼슘을 사용함으로써 배터리 가격을 낮추는 데 유리하다.

연구진은 칼슘 기반 배터리 중 칼슘-산소 시스템이 이론적으로 가장 에너지 밀도가 높으며, 이는 배터리의 연료가 내부에 저장된 물질이 아니라 공기 중 산소에서 나오기 때문이라고 설명했다.

특히 지금껏 칼슘-산소 배터리는 실온에서 안정적으로 작동하지 않아 이를 배터리로 만드는 데 어려움이 있었지만, 연구진이 개발한 새로운 액체 전해질로 칼슘과 산소를 배터리에 저장하는 데 성공함으로써 그러한 문제를 해결했다고 강조했다.

또한, 연구진은 자신들이 개발한 칼슘-산소 배터리가 상온에서 안정적이며, 180도로 휘어져도 안정적으로 작동하는 등 차세대 웨어러블 시스템을 위한 섬유 배터리로도 활용할 수 있다고 밝혔다.

한편, 푸단대 연구진의 칼슘-산소 배터리에 대한 논문은 지난 7일 국제 학술지 네이처지에 게재됐다.

최용석 글로벌이코노믹 기자 rpch@g-enews.com