국내 연구진이 차세대 이차전지(배터리)의 친환경 건식공정에 적용되는 고분산성 탄소나노튜브(CNT) 파우더 제조 기술을 개발했다.

CNT는 기존 이차전지의 도전재로 사용되는 카본블랙에 비해 유연하고 전기전도성이 우수한 1차원 나노 소재다. 

CNT가 차세대 이차전지의 도전재로 사용되면 소량 첨가만으로도 에너지 밀도를 크게 높일 수 있으나 응집하려는 성질이 강해 서로 엉킨 구조를 갖고 이차전지의 다른 물질인 바인더·활물질 등과 고루 섞이지 않는 문제가 있다.

한국전기연구원(KERI) 나노융합연구센터 한중탁 박사팀은 차세대 이차전지의 친환경 건식 공정(dry process)에 간편하게 적용되는 CNT 파우더 제조 기술을 개발했다.

CNT를 파우더 형태로 만들어 응집을 최소화해 건식 공정에서도 활물질이나 바인더 소재와 고루 섞이게 하는 기술을 개발한 것으로, 연구진은 수년간 연구를 거쳐 CNT가 파우더 상태에서도 서로 뭉치지 않고 떨어진 상태를 유지할 수 있도록 제어하는 데 성공했다.

연구진은 까다로운 건식 공정에서도 1차원 구조의 긴 CNT로 도전재를 만들어 고용량 전지를 제조할 수 있는 길을 마련한 것이라고 설명했다.

한중탁 박사는 “건식 공정은 유독성의 용매를 사용하지 않아 친환경적이고 회수할 필요도 없어 공정이 간소한데다 생산비용도 저렴하다”며 “차세대 이차전지 기술의 초격차를 확보하는 데 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다.