Nano Letters 게재 

[울산 베타뉴스=박현 기자] UNIST 에너지화학공학과 이현욱 교수팀은 금속 플루오라이드 화합물을 활용한 연구를 진행했다.연구팀은 화합물을 사용해 금속 표면은 내화학성이 좋은 리튬 플루오라이드 보호층으로, 내부는 리튬 원자의 이동성이 향상된 리튬 합금으로 이뤄진 전극 공정 기술을 개발해 리튬 전지의 성능을 크게 향상시켰다.

리튬 금속은 전지 구동 시 수명이 짧고, 화재를 일으킬 수 있으며 지속적인 유기 전해질과의 반응을 통해 성능이 저하된다는 단점이 존재했다. 연구팀은 성능을 향상시키기 위해 리튬 플루오라이드 표면 보호층을 형성해 내부의 리튬 합금을 전해질로부터 보호할 수 있는 방법을 개발했다.

이를 통해 기존 리튬 전극 대비 약 4배 이상(2,000시간 이상) 향상된 전지 수명을 보였고, 전해질 시스템에서도 700시간 이상 안정적으로 구동되는 것을 확인했다.

제1 저자인 김민호 UNIST 에너지공학과 박사후연구원은 “이 연구는 합금 상태도를 이용해 기존 리튬 금속에 비해 계면 특성이 향상된 리튬 합금을 만드는 기준점을 제시했다”며 “기존에 많이 고려되지 않았던 전해질 첨가제에 의한 리튬 표면 보호층의 불완전 형성을 완벽하게 보완하는 표면 개질 기술을 통해 리튬 금속 전지의 상용화를 위한 하나의 지표가 될 것이다”고 설명했다.

이 연구 성과는나노소재 분야 국제 저명학술지 ‘나노레터스(Nano Letters)’에 온라인 게재됐다.

베타뉴스 박현 기자 (ph9777@betanews.net)
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