제목 | [제41주차 IR52 장영실상] LG화학 / 번들형 고분산성 카본나노튜브 |
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등록일 | 2019-10-16 |
내용 |
△왼쪽부터 장형식 책임, 김세현 팀장, 김성진 책임, 윤광우 책임. LG화학이 개발한 `번들형 고분산성 카본나노튜브(CNT)`가 2019년 41주차 IR52 장영실상을 수상했다. 번들형 고분산성 CNT는 기존에 `카본블랙`으로 만들던 2차전지 `도전재`(리튬이온이 이동하는 통로)를 대체할 수 있는 제품이다. 번들형 CNT를 2차전지에 적용하면 기존 전지보다 고용량의 배터리를 만들어 전기차 주행거리를 늘릴 수 있다. 전기차에 사용되는 2차전지는 리튬이온이 양극과 음극을 오가면서 충·방전이 이뤄진다. 이때 리튬이온의 이동 통로가 되는 길을 도전재라고 부른다. 기존에는 도전재에 카본블랙을 사용했지만, CNT를 도전재로 사용하면 카본블랙과 비교했을 때 적은 양을 넣어도 더 많은 이온이 움직이게 만들 수 있다. CNT 적용으로 도전재 양이 줄어든 만큼 양극 물질을 늘릴 수 있게 되고 이는 결국 2차전지 용량을 높여 배터리 성능을 끌어올릴 수 있다. 이처럼 CNT는 높은 강도와 전도성, 낮은 밀도 등 기존 소재보다 성질이 월등하기 때문에 활용 가능성이 높다. 하지만 비싼 가격이 문제였다. 이에 LG화학은 CNT를 합리적인 가격에 공급할 수 있도록 `반응기`를 만들기 위해 연구개발(R&D)에 매진했다. 커다란 컵 모양의 반응기에 가스와 촉매를 넣으면 CNT가 만들어지는데, 도전재로 활용하려면 `번들형` CNT를 제작해야 했다. 하지만 기존 반응기로는 실타래 같은 형태의 `인탱글` CNT밖에 만들 수 없었다. 김세현 LG화학 석유화학연구소 팀장은 "반응기에서 나온 CNT는 분말 형태로 존재하는데 이를 압축시켜 밀도를 5배나 높였다"며 "압축한 상태로 제공하다 보니 사용할 때 공기 중으로 덜 날아가게 되면서 고객사들의 사용 편의성을 높였다는 평가를 받는다"고 설명했다. |