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[뉴스에프엔 조남준 기자]전기차(EV) 배터리 재활용 문제를 근본적으로 해결할 새로운 기술이 MIT 연구팀에 의해 개발됐다.

최근 외신을 종합하면 MIT연구팀은 배터리가 수명이 다했을 때 스스로 분해되어 구성 요소를 쉽게 회수할 수 있는 ‘자체 분해 전해질(Self-Disassembling Electrolyte)’을 만들었다. 이 혁신은 EV의 급속한 확산으로 증가하고 있는 폐배터리 문제를 해결하고, 리튬 및 기타 중요 광물의 회수를 통해 자원 낭비를 줄이는 가능성을 제시한다.

전통적인 리튬이온 배터리는 성능 중심으로 설계되기 때문에 분해가 어렵고 독성 폐기물을 발생시킨다. MIT 팀은 이와 달리 배터리를 처음부터 재활용 가능하도록 설계했다. 새로운 전해질 소재는 아라미드 양친성(AAs) 분자로 만들어졌으며, 이는 케블라와 유사한 화학 구조를 가진 나노리본 형태로 자기조립된다. 이 나노리본은 배터리 사용 중 안정성을 유지하면서 리튬 이온을 전달하며, 사용 후 유기 용액에 담그면 몇 분 안에 완전히 용해되어 배터리가 분해된다.

연구팀은 리튬 인산철을 양극, 리튬 티타늄 산화물을 음극으로 한 실리드스테이트 배터리를 제작하여 개념을 검증했다. 나노리본 전해질은 리튬 이온을 전달하는 데 성공했지만, 상용 배터리 수준의 성능에는 도달하지 못했다. 연구팀은 이 실험이 성능보다는 재활용 가능성을 입증하는 데 목적이 있었다고 밝혔다. 향후 설계에서는 이 소재를 배터리 전해질 시스템의 한 층으로 활용하여 재활용성을 유지하면서 성능 저하를 최소화할 수 있을 것으로 기대된다.

MIT 연구팀은 이번 기술이 상업적으로 즉시 적용되지는 않겠지만, 향후 5~10년 내 새로운 배터리 화학 물질 개발과 함께 재활용 가능한 구성 요소를 통합할 기회가 확대될 것이라고 밝혔다. 미국 에너지부와 국립과학재단의 지원을 받는 이 연구는 EV 배터리 재활용을 실용적이고 확장 가능하게 만드는 길을 열 수 있다.

EV 채택이 전 세계적으로 가속화되면서 폐배터리 관리 문제는 점점 더 시급한 과제가 되고 있다. MIT의 자체 분해 전해질은 배터리를 설계 단계에서부터 재활용을 염두에 두는 새로운 접근법을 보여주며, 사용된 배터리를 산더미 같은 폐기물이 아닌 재생 가능한 자원으로 전환할 수 있는 가능성을 제시한다.

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