리튬이온전지 느린 충방전 속도 해결한다
한국연구재단 연구팀이 거미줄 구조를 모사해 리튬이온전지 전극 소재를 개발했다고 밝혔다네요. 리튬이온전지는 스마트폰과 전기자동차 등에 널리 쓰이지만 현재 음극 소재로 쓰이는 흑연의 용량이 제한적이어서 실리콘, 전이금속 산화물 등 다양한 고룡량 소재들이 개발되고 있다고 하는데요. 하지만 이들 소재는 충전과 방전 속도가 느리고 충.방전 시 발생하는 부피 팽창으로 인해 기능이 떨어진다는 문제가 있다고 해요.
연구팀은 거미줄로 벌레를 잡는 것처럼 고용량의 철 산화물 나노입자를 3창둰 탄소나노튜브(CNT) 네트워크에 고정해 전극 소재를 개발했다고 하는데요. 그 결과 820밀라암페어아워(mAh)이상 고용량에서 300차례 이상 충방전해도 88% 이상의 용량을 유지하는 것으로 타나났다고 하네요. 충전 속도를 20배 빠르게 해도 70% 이상의 율속 특성(충방전 속도를 높임에 따라 용량 유지율이 좋아지거나 나빠지는 특성)을 보였다고 하는데요.
연구팀은 얼을 결정을 이용해 공극을 만드는 방법으로 거미줄 형태의 3차원 탄소나노튜브를 조립한 뒤 오존 처리를 통해 표면을 끈적이게 만들어 나노입자를 포집하는 데 성공했다고 해요. 이번 연구 성과는 국제 학술지 '어드밴스드 에너지 머터리얼즈'(Advanced Energy Materials) 에 실렸다고 하네요.
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