상명대학교 연구팀이 친환경 셀룰로오스 기반 배터리 분리막의 공극률과 열안정성을 동시에 높이는 기술을 개발했다.

상명대 화학에너지공학전공 강상욱 교수 연구팀은 하이드록시에틸셀룰로오스(HEC)를 활용한 다공성 분리막을 개발하고 성능 향상 원리를 규명했다고 4일 밝혔다.

연구팀은 말산을 첨가한 뒤 비용매 유도 상분리(NIPS) 공정을 적용해 분리막을 제작했다. 그 결과 공극률은 44.9%에서 88.2%로 높아졌고, 기체 투과성을 나타내는 거리(Gurley) 값은 4812초에서 461초로 감소했다.

열안정성도 향상됐다. 열분해 시작 온도는 189℃에서 265℃로, 최대 분해 온도는 292℃에서 348℃로 높아졌다.

연구팀은 기공이 많아질수록 열안정성이 낮아진다는 기존 인식과 달리, 고분자 사슬 배열과 분자 구조 변화가 열안정성을 높인 것으로 분석했다.

강상욱 교수는 “이번 연구는 공극 구조와 고분자 조직화의 상관관계를 규명한 사례”라며 “배터리 분리막과 수처리 필터 등 다양한 친환경 소재 개발에 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 ‘인터내셔널 저널 오브 바이올로지컬 매크로몰레큘스’ 6월호에 게재됐다. 제1저자는 유하람 학생이다.