▲ 지난 6월 박근노 나인테크 대표(좌)와 인인식 한국교통대 나노화학소재공학과 교수가 차세대 이차전지 소재 개발 관련 산학협력 MOU를 체결했다. 이를 계기로 양 기관은 친환경 유기용매 등에 안정적인 분산이 가능한 표면개질 맥신을 제조 하는 기술에 대한 특허를 확보했다.

최근 ‘꿈의 신소재’라 불리는 맥신(MXene)이 크게 주목받고 있는 가운데 이차전지(배터리) 장비 전문기업 ㈜나인테크가 한국교통대의 원천기술을 바탕으로 차세대 배터리용 전극 도전재 개발에 박차를 가하며 의미있는 성과를 창출하고 있다.

나인테크(대표 박근노)는 지난 6월13일 한국교통대학교 인인식 교수 연구진과 이차전지용 핵심소재 개발 업무협약(MOU)을 체결하고 맥신 활용 전극용 도전재 등 신소재 원천기술 상용화를 추진 중이다.

맥신은 전이금속에 탄소 또는 질소가 결합(전이금속 카바이드, 나이트라이드, 카보나이트라이드)한 2차원 결정구조의 나노 소재로 무수히 많은 표면 작용기를 가지고 있어서 우수한 용매 분산성을 내재하고 있으며, 금속 성질을 가지면서 친수성을 띄는 특이한 물질이다.

즉 금속 이외의 소재 중 가장 높은 전기전도도를 가지고 전자파 차폐 및 흡수가 가능하면서 물이나 용매에 잘 섞이기 때문에 맥신을 코팅하는 것만으로도 특성이 발현돼 배터리·슈퍼캐퍼시터 전극 및 센서, 발광다이오드 디스플레이 등 다양한 첨단산업 분야로의 응용이 기대되고 있다.

인인식 교수 연구진은 친환경 유기용매 등에 안정적인 분산이 가능한 표면개질 맥신을 제조 하는 기술에 대한 특허를 나인테크와 함께 확보하고 있다. 나인테크와 함께 기술을 고도화해 기존 맥신이 물에만 분산되고 물에서 산화된다는 문제를 해결하고, 이를 기반으로 하이니켈 양극재, 실리콘 음극재, 건식공정 등에 표면개질 맥신을 도전재로 사용하는 연구를 수행하고 있다.

최근 양 기관은 표면개질 맥신이 우수한 분산성과 전기전도성 그리고 산화저항성을 모두 가져 기존 맥신 소재의 응용분야가 제한되는 것과 달리 반도체, 센서, 태양전지, 전자파 차폐 등의 다양한 산업적 응용이 가능하다는 것을 확인한 바 있다.

또한 표면개질 맥신 소재는 탄소나노튜브(CNT), 그래핀 등 탄소나노소재의 분산 기술이 매우 제한적인 것에 비하여, 어떠한 첨가제 없이 물 또는 다양한 물이나 유기 용매 분산이 가능하다는 장점을 가진다는 것도 확인했다.

이에 양 기관은 현재 CNT가 리튬이온전지의 도전재로 사용이 확대되고 있는 것처럼 맥신을 차세대 이차전지에 필요한 고성능 신규 도전재 등 널리 활용할 수 있도록 개발에 박차를 가한다는 계획이다.