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연세대학교 이상영 교수팀, 3차원 격자 구조 리튬금속 음극 개발


  • 강규수 기자
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    입력 : 2022-05-23 22:11:11

    ▲2022.05.23-연세대학교 이상영 교수팀, 3차원 격자 구조 리튬금속 음극 개발 [사진 설명]= (왼쪽부터)논문표지와 연세대 이상영 교수, 류명화 제1저자, 김승혁 제1저자 ©연세대학교

    연세대학교 이상영 교수(화공생명공학과) 연구팀은 기존 리튬이온전지의 에너지 밀도를 극복할 수 있는 3차원 격자 구조를 갖는 리튬금속 음극을 개발해 리튬금속전지 상용화를 위한 접근을 학문적으로 제시했다고 23일 밝혔다.

    리튬금속전지는 리튬금속을 음극 소재로 사용하며, 이는 흑연 대비 10배 이상 높은 이론 용량(3,860 mAh/g)을 가져 전지의 에너지 밀도를 비약적으로 향상시킬 수 있는 기술이다.

    반면에 ‘리튬금속전지’ 기술은 국내는 물론 전 세계적으로 연구개발이 진행 중이지만, 리튬금속 음극은 충전 시 음극 표면에 리튬의 수지상 성장이 유도돼 낮은 수명 특성 및 안전성이 저하되는 문제가 있다.

    연세대 이상영 교수 연구팀은 리튬이 다공체 내부에 안정적으로 저장됨과 동시에 다공체 골격 자체가 에너지 저장에 기여할 수 있는 새로운 개념의 리튬금속 저장 다공체를 고안했다. 즉, 리튬 충·방전이 가능한 실리콘 음극 소재를 이용해 3차원 격자 구조 다공체를 제조함으로써, 에너지 밀도 손실 없이 안정적인 리튬 전착을 가능하게 했다는 점이다.

    연세대학교에 따르면 이번 연구는 한국연구재단 중견연구자사업의 지원으로 수행됐으며, 에너지 분야 국제 학술지인 ‘에너지 및 환경 과학(Energy & Environmental Science, IF=38.532)’에 5월 19일 온라인 게재됐다.


    베타뉴스 강규수 기자 (health@betanews.net)
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