배터리 진화의 끝은 어디일까?

장시간 쓰다 보면 뜨거워지는 스마트폰,
바로 배터리에서 발생하는 발열 때문인데요.

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우린 종종 스마트폰 배터리가 뜨거운 열을 견디다 못해 폭발했다는 기사를 보기도 합니다.

스탠포드 대학(Stanford University)의 연구팀은 2014년 10월 13일(현지시각) 국제학술지 [Nature Communications]에 배터리가 불에 타거나 과열되기 전 스스로 경고를 알리는 ‘스마트 리튬이온 배터리 연구보고서’를 발표했습니다.

우리가 통상적으로 쓰는 리튬이온 배터리에는 양극재와 음극재 사이에 매우 얇은 분리막이 있는데요. 이 분리막이 손상이 될 경우 양극 간의 과도한 접촉이 일어나 열이 발생하게 되고 나아가 폭발사고까지 발생하게 됩니다. 여기서 문제는 우리가 배터리를 뜯어보기 전 또는 과도한 열이 발생하기 이전까지는 문제가 되고 있음을 알지 못한다는 것이죠.

이 추이(yi Cui) 스탠퍼드대학 재료과학 교수 연구진은 분리막 한 면 위에 구리층을 적용하면서 이 문제를 해결했습니다. 분리막 위에 적용된 구리층은 양극과 분리막 간의 전압 차이를 측정할 수 있는 센서 역할을 할 수 있었고, 문제가 발생할 경우 이를 미리 알려준다고 합니다. 작은 가능성이라고 해도 무시하고 넘어가지 않았던 연구진의 노력 덕에 보다 안전한 배터리를 사용할 수 있게 된 것입니다.

이 추이 교수는 “아무리 백만분의 1의 확률이어도 우리는 배터리 폭발 사고를 심각하게 받아들여야 한다. 매년 수천만대의 컴퓨터와 스마트기기가 팔려나간다고 생각하면 결코 가볍게 봐서는 안 된다”며 “이번 기술로 배터리폭발의 확률을 수십억분의 일 이상으로 낮추는 게 목표”라고 말하며 연구 성과의 의의를 이야기 했죠.

안전을 향해 가는 배터리의 진화SK이노베이션도 함께 하고 있습니다.
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<SK이노베이션 리튬이온 배터리 설명>

SK이노베이션도 리튬이온 배터리의 안전성을 높이기 위해 노력하고 있는데요. 지난 2004년 세계 3번째, 국내에서는 처음으로 배터리의 안전에 중요한 역할을 하는 분리막을 개발했습니다. 이후 배터리 용량이 커지고, 사용 시간이 늘어나면서 배터리의 안전성이 더욱 중요해지자 SK이노베이션 기존 분리막에 세라믹을 특수 코팅하는 CCS(Ceramic Coated Separator)기술을 개발하며, 안전성을 한 단계 업그레이드 시켰습니다.

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<SK이노베이션 분리막>

고출력, 고용량의 배터리를 만드는 토대를 닦은 것이죠. SK이노베이션의 기술력은 전 세계에서도 통해 SK이노베이션의 분리막 사업은 지난해 판매량 기준으로 세계 2위에 올랐습니다. 전 세계에서 쓰이는 휴대폰과 노트북 5대 중 1대에는 SK이노베이션의 분리막이 사용되고 있죠.

앞으로도 SK이노베이션은 더 나은 그리고 더 안전한 배터리를 만들기 위해 노력을 게을리 하지 않을 겁니다.

인간의 생명을 지키는 일이라면 0.000001 %의 확률도 허락하지 않겠다는 열정,
열정으로 만든 혁신우리 삶을 늘 든든하게 지켜줄 것이라 믿습니다. 
한정옥

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방송작가 / 자유기고가

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