헉! 15분 충전으로 10일 쓰는 배터리

이르면 3년 뒤에 15분 동안 충전하는 것만으로 같은 크기에 10배 이상 많은 전기를 담을 수 있는 배터리가 상용화될 것으로 예상된다. 스마트폰의 배터리를 완전히 충전하면 보통 하루 정도를 사용할 수 있는 것을 고려하면 한번 충전해 10일을 사용할 수 있는 배터리가 나오게 되는 셈이다.

美씨넷은 17일(현지시간) 미국 노스웨스턴 대학과 아르곤국립연구소가 기존 리튬이온배터리의 취약점을 개선한 배터리 소재와 구조를 개발했으며 3년~5년 내에 상용화할 수 있을 것이라고 보도했다.

업계 관계자들에 따르면 보통 휴대용 전자제품 중 가장 기술발전 속도가 더딘 것이 배터리다. 스마트폰용 애플리케이션 프로세서(AP)가 일반 랩톱에 가까운 쿼드코어 수준으로 올라가고 있으나 배터리의 용량을 늘리고, 충전속도를 높이는 기술이 이를 뒷받침해주지 않는다는 의견이다.

두 기관은 리튬이온배터리의 양극에 사용되는 그라파이트 소재의 얇은 막 사이에 실리콘 층을 추가했다. 이를 통해 리튬이온 배터리를 충전하는 속도를 높이고, 용량을 대폭 늘릴 수 있다는 것이다.

▲미국 연구진이 리튬이온배터리에 사용되는 그래파이트(탄소) 재의 얇은 판 사이에 실리콘 소재를 추가하는 방식으로 배터리의 충전속도를 당기고 용량을 늘리는 연구에 나섰다.

이 방식은 그래파이트 소재만을 이용하는 것보다 더 많은 리튬이온이 얇은 판에 붙을 수 있도록 했다. 리튬이온배터리는 리튬이온의 흐름을 통해 전기를 충전하고 소모한다.

연구에 참여한 노스웨스턴 대학 해롤드 쿵 교수는 “기존에는 실리콘 소재를 사용하기 위한 기술적인 어려움이 많았다”고 밝혔다. 그러나 “그라파이트 소재 얇은 판에 작은 구멍을 뚫고 그 사이에 실리콘 소재를 추가하는 방식으로 더 많은 리튬이온이 신속하게 움직일 수 있도록 했다”고 설명했다.

이에 더해 배터리 양극에 사용되는 그라파이트 소재 자체를 티타늄옥사이드로 바꿔 충전속도를 높이는 연구도 진행 중이다. 일반 휴대폰의 경우 전체 배터리 용량의 절반을 충전하는 시간을 30초 이내로 줄일 수 있다고 아르곤 연구소는 밝혔다.

이러한 방식의 배터리가 상용화될 경우 콘센트를 찾아야 헤매야하는 랩톱이나 스마트폰은 물론 전기차의 확산에도 도움을 줄 수 있을 것으로 예상된다고 씨넷은 말했다