나무에서 추출한 나노셀룰로오스를 이용해 가볍고 저렴한 리튬이온전지(LIB) 소재부품을 개발하는 연구가 국내에서 가시화되고 있다.

국립산림과학원(원장 윤영균)은 지난 6일 울산과학기술대 환경에너지공학부 이상영 교수를 초청해 ‘리튬이차전지의 최근 연구동향과 전망’을 주제로 한 세미나를 개최했다고 밝혔다.

이번 초청 세미나는 나노셀룰로오스 응용분야 중 하나인 리튬이차전지의 핵심소재 연구동향, 분리막, 양극집전체, 음극집전체 및 종이 배터리의 미래 전망 등을 살펴보기 위한 자리다.

나노셀룰로오스를 이용한 리튬이온전지는 가격이 저렴하고 친환경적이며, 기존 폴리올레핀계 분리막, 음극집전체 및 양극집전체 소재들과 비교했을 때 가볍고 유연하고 고강도의 소재를 만들 수 있다는 장점이 있다.

이에 국립산림과학원은 지난 2009년부터 나노셀룰로오스를 이용한 리튬이차전지 개발 연구를 지속해왔다.

세미나에서 이상영 교수는 나노셀룰로오스로부터 만들어진 분리막, 양극·음극집전체를 이용해 종이 배터리 개발에 성공한다면 수많은 전자기기의 경량화도 가속화 될 것이라고 발표했다.

이 외에도 기존의 전극 바인더인 고분자 수지 대신 물 기반의 나노셀룰로오스 바인더를 사용하면 친환경 플렉서블 종이 전극 개발이 가능하다는 내용이 보고됐다. 또한 전극의 기계적 물성을 향상시키기 위해 셀룰로오스 지지체를 도입하면 리튬이차전지의 양극 및 음극활물질의 충·방전 시 부피팽창을 완화시킬 수 있다는 발표도 이어졌다.

이선영 국립산림과학원 박사는 “2010년부터 울산과기대 이상영 교수팀과 공동으로 나노셀룰로오스를 이용한 리튬이차전지 연구를 수행, 분리막과 양극집전체를 개발해왔다”며 “내년까지 양극집전체를 개발해 2년 후 세계 최초로 핵심소재들이 탑재된 고성능·고출력의 종이 배터리가 나올 수 있도록 하겠다”고 밝혔다.