경북대 이지훈 교수팀, 차세대 고용량·장수명 전극 소재 핵심기술 제시
경북대 이지훈 교수팀, 차세대 고용량·장수명 전극 소재 핵심기술 제시
  • 임지연 기자
  • 승인 2021.05.04 16:23
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전이금속 산화물 기반 리튬이온전지 음극소재의 비대칭 충·방전 메커니즘 규명

[대학저널 임지연 기자] 경북대학교는 이지훈(사진) 신소재공학부 교수팀이 차세대 장수명·고용량 전극 소재를 개발할 수 있는 핵심기술을 제시했다고 4일 밝혔다. 

이 교수팀은 미국 브룩헤이븐 국립연구소 황수연 박사 연구팀과의 공동연구로 전이금속 산화물(MxOy) 기반 리튬이온전지 음극소재의 비대칭 충·방전 반응 메커니즘을 규명했다. 실시간 투과 전자 현미경 분석과 방사광 가속기 기반의 고-선속 X선 기술을 통해 전이금속 산화물 기반 음극의 복잡한 충·방전 반응 경로를 밝혀냈다. 

이 교수팀은 이번 연구로 방전 반응에서 전이금속과 산소 이온의 재배열·확산을 통해 생기는 중간상의 존재를 확인했으며, 이 중간상의 가역적인 반응 여부를 전지 수명을 결정짓는 핵심인자로 제시했다.

이 교수는 “이 연구는 소재의 비대칭 충·방전 반응으로부터 이차전지의 수명에 큰 영향을 미치는 새로운 인자를 찾아냈다는 점에서 기초 연구 성과로서 매우 큰 의미가 있다”며 “차세대 장수명·고용량 이차전지 전극 소재 개발에 크게 기여할 수 있을 것으로 생각한다”고 설명했다.

이번 연구결과는 미국화학회(American Chemical Society) ‘재료화학 저널(Chemistry of Materials, 영향지수=9.567)’ 4월 27일자 온라인에 게재됐으며, 연구의 중요성을 인정받아 저널표지 논문으로 출판될 예정이다.


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