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전기차 등에 쓰이는 리튱이온 전지의 용량을 3배까지 키울수 있는 신기술을 우리 연구진이 세계 최초로 개발해 세계 최고권위의 학술지 사이언스에 실렸다.
요즘 전기차 등에 상용화 되고 있는 리튬이온 전지는 주로 흑연을 음극의 소재로 쓰고 있다.
흑연 대신 금속산화물을 음극재료로 쓰면 용량이 훨씬 커진다는 사실은 이미 발견됐지만충방전을 할때마다 성능이 크게 떨어지는게 문제였다.
그런데 국제과학비즈니스벨트 핵심 연구기관인 IBS 나노입자연구단의 단장인 서울대 현택환 중견석좌교수가 세계 최초로 발견한 금속산화물 입자의 부식원리를 이용하면 이런 문제를 해결할 수 있다.
금속산화물의 나노구조를 리튱이온 전지의 음극으로 쓰면 용량은 최대 3배까지 늘고 수없이 충방전을 해도 성능저하율이 0.5% 미만으로 성능이 거의 떨어지지 않기 때문이다.
현택환 단장은 "전위 금속 산화물은 상용화된 흑연보다 이론적으로 큰 용량을 발현할 수 있어 차세대 리튱이온 전지의 음금재료로 주목받았지만 장기적 성능저하가 문제였다"면서 "이번 연구는 리튬이온 전지의 용량과 안정성을 크게 향상시킬수 있는 새로운 길을 열었다는데 의미가 있다"고 말했다.
현 교수의 연구는 또 망간이나 철 산화물 나노입자 뿐 아니라 코발트와 주석산화물, 망간과 주석산화물 등 다양한 금속산화물 나노입자를 만드는데 응용될 수 있다고 밝혔다.
대량생산되면 다양한 의약품과 MRI 조영제 등 생의학 분야 발전에도 기여해 인류건강권에 긍정적인 영향을 줄 수 있을 것으로 현 교수는 기대하고 있다.
"산화물 나노입자의 갈바닉 부식작용기전"이라는 제목의 이번 연구는 24일 새벽 세계 최고의 과학학술지인 사이언스 본지에 게재됐다.