1분이면 배터리 충전 '끝'…워치부터 비행기까지 사용 가능

스탠포드 연구진 충전 빠르고 안전한 알루미늄 배터리 개발
액체 전해물질 상태로 제작돼 다양한 분야에 적용 가능

[아시아경제 안하늘 기자] 1분 만에 충전될 수 있고, 작은 스마트워치부터 비행기 제트 엔진까지 들어갈 수 있는 안전한 배터리가 개발됐다.

정보기술(IT)전문 매체 엔가젯은 6일(현지시간) 과학 잡지 네이처를 인용해 스탠포드 대학 연구진이 이같은 배터리를 개발했다고 보도했다.

다이 홍지에(Dai Hongjie) 스탠포드 화학과 교수 연구팀은 엄청나게 빠른 시간에 충전될 수 있고, 스마트폰 등 다양한 분야에서 널리 쓰이고 있는 리튬이온 배터리보다 안전한 알루미늄 이온 배터리를 개발했다.

이들은 흑연을 이용해 양극과 음극 사이 전류의 흐름을 지속할 수 있는 방안을 고안했다. 알루미늄 이온 배터리는 리튬이온 배터리에 비해 가격이 저렴하지만, 지금까지는 양극과 음극의 흐름을 유지해 반복적으로 충전과 방전을 지속할 수 있는 물질을 찾기가 어려웠다.

다이 팀에서 개발한 배터리는 알루미늄 물질의 양극과 흑연 물질의 음극이 연결된 액체 전해물질 형태로 제작됐다. 액체 형태의 배터리는 자동차에서 필요한 구부러진 배터리를 제작하는 등 사용자의 필요에 맞게 적용될 수 있다는 이점이 있다.

또 다이 교수는 배터리의 안전성에 대해 "배터리는 높은 효율성을 보여주면서 외부 충격에도 강하다"며 "배터리에 구멍을 뚫어도 불에 타지 않았다"고 덧붙였다.

아직 시험단계에 있는 배터리는 2볼트를 생산한다. 일반적인 리튬이온 배터리가 3.6볼트에는 미치지 못한 상태다. 에너지 밀도도 낮아 리튬이온이 킬로그램(kg)당 100~260와트를 생산하지만 개발된 알루미늄 배터리는 kg당 40와트를 생산한다.

하지만 스탠포드 팀은 음극 물질을 개선해 전압과 에너지 밀도를 증가할 계획이라고 밝혔다. 다이 교수는 "우리의 배터리는 모든 사람이 배터리에 대해 꿈꿔왔던 것을 실현할 것"이라며 "안전하면서 빠르게 충전될 수 있고, 유연하기까지 한 배터리가 곧 출시될 것"이라고 말했다.

안하늘 기자 ahn708@asiae.co.kr