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테크노트 금오공대, 차세대 고성능 이차전지 음극 소재 개발

국립금오공대가 리튬이차전지용 '리튬화합물 음극 소재' 개발에 성공했다고 4일 밝혔다. 금오공대에 따르면 신소재공학부 전지신소재연구실 박철민 교수 연구팀이 '고성능 리튬이차전지용 신개념 리튬화합물 음극 소재' 개발에 성공했다. 고용량의 이차전지를 구현하기 위해서는 리튬 금속 및 실리콘을 음극 소재로 사용해야 하지만 현재 상용화되고 있는 흑연 음극 소재는 제한적 용량으로 인해 고용량 이차전지를 구현하는 데 어려움이 있다. 리튬 금속은 금속 자체의 높은 반응성으로 인해 안전성에 대한 우려가 있고 실리콘 음극은 충전 및 방전 시 수명이 저하되는 한계를 가진다. 또 이런 음극들은 초기 충전 시 일정량의 리튬이온이 영구 손실되는 문제도 있다. 연구팀은 이런 기존 음극 소재의 한계를 극복하기 위해 다양한 '리튬화합물 음극 소재' 개념을 새롭게 제안했다. 리튬화합물 음극 소재는 기존 상용화된 음극 소재들과 비교해 더 높은 초기 효율과 용량, 그리고 출력 특성을 보였다. 또 리튬화합물 음극은 일반적인 대기 중에서도 높은 안정성을 보였다고 연구팀은 전했다. 박철민 교수는 "이번 성과는 리튬이차전지는 리튬을 포함하는 양극소재 및 리튬을 포함하지 않는 음극소재로 구성된다는 기존

김진희 기자

2022-10-04 19:16

일반뉴스 국내 연구진, 연료전지용 고성능 복합 용출 촉매 개발

헬로티 이동재 기자 | 국내 연구진이 고체산화물 연료전지의 핵심인 고성능 촉매를 새롭게 개발했다. 연구를 수행한 대학은 연료를 가리지 않고 전기를 생산하는 고체산화물 연료전지의 상용화가 한걸음 더 가까워졌다고 자평했다. UNIST가 에너지화학공학과 김건태 교수 연구팀이 고성능 복합 용출 촉매를 개발했다고 12일 밝혔다. 용출은 촉매 입자 내부의 금속 나노입자가 표면으로 올라오는 현상으로, 표면으로 올라온 철 나노입자는 촉매 성능을 높이고, 촉매끼리 뭉치는 문제도 막는 역할을 한다. 연료전지는 수소나 탄화수소만으로 물과 전기를 만드는 친환경 발전장치다. 특히 고체산화물 연료전지는 생산이 까다로운 수소 대신 탄화수소를 쓸 수 있고, 발생된 폐열도 재활용할 수 있다는 장점이 있다. 연료전지는 탄화수소와 산소 간 화학반응을 촉진하는 촉매가 그 성능을 결정하는 만큼, 고성능 촉매의 개발이 필수적이다. 용출이 가능한 촉매는 망간 금속계와 철 금속계로 나뉘는데 철 금속계 자체의 성능은 망간 금속계에 비해 뛰어나지만 철 입자를 용출시키는 것이 어려웠다. 김 교수팀은 기존 용출 촉매보다 철 나노 입자가 촉매 표면에 더 작고 균일하게 올라올 수 있는 촉매를 개발했다. 연구팀은

이동재 기자

2021-12-13 10:26