21일 한국거래소에 따르면 이날 오전 나인테크 주가는 전 거래일보다 7.79% 오른 4010원에 거래되고 있다.
이는 경희대 웨어러블융합전자연구소 유재수 교수 연구팀이 중국의 상뤄대학교(Shangluo University) Li Kang 연구팀과 공동으로 수계 아연 금속 전지 상용화를 이끌 전략을 제시했다고 20일 밝혔기 때문으로 풀이된다.
연구진의 제안을 활용해 제작한 수계 아연 금속 전지는 기존의 수계 아연 금속 전지에 비해 더 나은 사이클링 안정성과 우수한 속도 성능을 기록했다. 또한 수계 아연 금속 전지 재충전 가능성을 제시해 상용화 토대를 마련했다고 한다.
수계 아연 금속 전지는 현재 상용화된 리튬이온배터리를 대체할 차세대 이차전지로 알려져 있다. 리튬이온배터리는 높은 에너지 밀도를 가지지만, 과열 및 화재 위험이 있는 것으로 나타난다. 수계 아연 금속 전지는 리튬이온배터리와 달리 물을 기반으로 하는 무연물 전해질을 활용해 화재 위험이 낮다고 한다.
아연은 저비용, 환경 친화성, 고유 안정성 등 다양한 장점을 가지고 있다. 수계 아연 금속 전지의 경우 아연과 물을 사용해 환경 오염이 적다고 한다. 하지만 수계 아연 금속 전지는 아연 음극 표면의 덴드라이트 성장과 부반응 문제로 수명이 짧다는 단점이 있다.
유재수 교수 연구팀은 2차원 신물질인 맥신을 이용해 아연 음극의 덴드라이트 성장을 억제했다고 전했다. 맥신은 금속 카바이드와 나노시트로 활용되는 2차원 물질로, 다기능 계면층을 형성하는 데 중요한 역할을 한다.
연구팀은 맥신이 풍부한 계면층에서 전극 전해질 표면에 균일한 아연 이온 플러스가 달성되는 등 다양한 기능과 시너지 효과가 발현되는 것을 발견했다고 한다. 그 결과 맥신 증착 아연계면층은 5.0 mAh cm-2의 용량과 5.0 mA cm-2의 전류 밀도에서 800시간 이상의 긴 사이클 수명을 10.0 mAh cm-2의 용량과 10.0 mA cm-2의 전류 밀도에서도 320시간 이상 덴드라이트가 없는 아연 증착을 달성했다고 한다.
나인테크도 맥신을 다양한 산업에 응용하기 위한 연구를 진행중이다.
이차전지 및 IT 소재 부품 장비 전문기업 나인테크는 한국교통대학교 인인식 교수 연구진과 공동으로 연구중인 맥신을 이용한 이차전지용 핵심소재 개발과 관련하여 보다 구체적인 추진 방향과 현황에 대해 밝힌 바 있다.
나인테크는 표면개질 유기 분산 맥신을 차세대 이차전지 분야인 실리콘 음극 및 건식공정에 도전재로 적용하기 위해 한국교통대와 연구를 수행 중에 있으며, 본 연구를 통해 기존의 맥신이 물에만 분산되고 물에서 산화된다는 문제를 해결하고, 이를 기반으로 하이니켈 양극재, 실리콘 음극재, 건식공정 등에 표면개질 맥신을 도전재로 사용하는 것을 목표로 한다고 전했다.
이번 연구 과정 중에 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 있다고 한다.
또한 표면개질 맥신 소재는 탄소나노튜브 또는 그래핀 등의 탄소나노소재의 분산 기술이 매우 제한적인 것에 비하여, 어떠한 첨가제 없이도 물 또는 다양한 유기 용매 분산이 가능하다는 점을 가진다는 것도 확인한 바 있으며, 이와 같은 특성으로 차세대 이차전지 산업에서 고성능 신규 도전재 등으로도 널리 활용될 것으로 기대가 된다고 한다.
나인테크 관계자는 "당사는 이미 지난 6월 한국교통대학교 인인식 교수 연구진과 맥신을 활용한 이차전지용 핵심소재 개발 업무협약(MOU)협력을 추진한 바 있다. 시류에 편승하지 않고 계획한 대로 착실히 연구를 진행하여 지속성장의 기틀을 마련하고자 한다"고 밝혔다.
김준형 기자 thebigdata@kakao.com
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