▲ 신규 재료의 결정 구조.

일본 연구진이 희귀금속인 코발트를 대체할 철계 이차전지 양극재료 개발에 성공했다.

후지쯔 연구소는 지금까지 코발트계 재료에서 불가능했던 높은 전압을 갖는 ‘인산철리튬 2차 전지용 양극 재료’ 개발에 성공했다고 29일 밝혔다.

현재 전기자동차나 가정용 축전지 등에 사용되는 고용량 고전압 리튬이차전지의 양극에는 희귀금속인 코발트가 사용되고 있다. 향후 코발트의 부족과 그에 따른 재료비의 상승이 우려되고 잇어, 이를 대체할 원소로 풍부하면서 저렴한 철이 주목을 받고 있다.

하지만 지금까지 철은 코발트계 재료에 비해 전압에 모자라 코발트계 재료 대체는 무리가 있었다.

이에 후지쯔 연구소는 철계 재료의 전압을 향상시키는 새로운 요인을 발견하고 재료 설계 기술과 원료의 배합 및 재료 형성을 정밀하게 제어하는 기술로 기존의 코발트계 재료에 비해 3.8V의 전압을 가지는 새로운 인산 철계 재료인 ‘피롤린인산철리튬’의 합성에 성공했다.

후지쯔 연구소는 “새로운 지식을 바탕으로 높은 전압의 상태를 오랫동안 유지할 수있는 새로운 결정 구조의 설계를 진행해 개발 한 철계 재료에 의한 전극의 성능을 향상시키고, 코발트계 재료 에 비해 높은 에너지 밀도를 가진 양극 재료의 실현이 목표”라고 밝혔다.

한편, 본 기술의 자세한 내용은 5월28일 부터 6월1일까지 미국 뉴 올리언스에서 개최중인 전기 화학에 관한 국제 회의 ‘231st ECS Meeting’에서 발표한다.