전남대학교 김재국 교수팀이 높은 출력과 뛰어난 안정성을 가진 소듐이온전지용 고엔트로피 양극소재를 개발했다. 전남대 차세대 배터리 소재 연구실(지도교수 김재국)은 슈퍼이온 전도체이면서 유망한 소듐이온전지 양극 소재로 알려진 나시콘 소재(Na3V2(PO4)3, NVP)에 고가의 희귀금속인 바나듐(V) 대신 친환경적이며 저렴한 철(Fe), 타이타늄(Ti)을 사용해 우수한 출력과 수명이 길어진 소재를 개발했다. 이 성과는 세계적인 출판사 Wiley의 학술지이자 에너지 및 소재 분야에서 인정받고 있는 ‘Carbon Energy&r

전기차가 친환경 차세대 교통수단으로 주목받으며 이차전지 수요가 빠르게 증가하고 있다. 현재 리튬 이온 전지가 주로 활용되고 있지만, 제한적이고 비싼 리튬을 대체하기 위해 소듐 이온 배터리 연구가 활발히 진행되고 있다. 소듐은 리튬과 달리 매장량이 풍부하고 가격이 저렴하다. 하지만 용량 손실과 성능 안정성 문제로 상용화에 이르지 못했다. 경희대학교(총장 김진상) 기계공학과 김두호 교수 연구팀이 머신러닝을 활용해 소듐 이온 배터리의 성능 개선 방안을 제시했다. 이번 연구는 우수성을 인정받아 세계적 학술지

인하대학교(총장 조명우)는 김희중 고분자공학과 교수 연구팀이 차세대 리튬이온전지에 적합한 고분자 바인더 구조를 설계해 에너지밀도가 높은 리튬이온전지를 구현했다고 26일 밝혔다.김희중 교수 연구팀은 심지민 서울대학교 화학교육과 교수 연구팀과 공동연구를 통해 이같은 연구성과를 달성했다.고분자 바인더는 이차전지 전극에 필요한 고분자 소재다. 배터리 용량을 내는 활물질 분말과 전자 이동을 돕는 도전재 분말을 고르게 분산시키고 집전체 기판에 붙이는 ‘접착제’ 역할을 한다. 이때 고분자 바인더는 용량에 기여하지 않는 소재

전남대학교 학부생과 박사후 연구원이 SCI급 국제학술지에 공동 제1저자로 논문을 게재했다. 전남대 화학공학부 권재훈 학생(4년)과 이송렬 박사 후 연구원(공동 지도교수 이지은‧박용일 교수)은 ‘소듐 이온 하이브리드 커패시터에 적용 가능한 안티몬-카본 복합 음극 소재’를 개발해 국제 학술지인 케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal, 영향력지수 15.1)에 발표했다. ‘소듐이온 하이브리드 커패시터’는 저비용에 높은 에너지와 고출력까지 갖춘 차세대 에너지 저장

한국외국어대학교(총장 박정운) 화학과 박진균 교수가 경북대학교 백승민 교수, 동국대학교 오제민 교수와 공동연구를 통해 차세대 소듐 이차전지 전극 소재 개발에 성공하였다.본 연구에서 박진균 교수는 유연 전극 소재로 응용할 수 있는 공유성 유기 나노층에 불소 원소를 적정 비율로 도입하여, 기존의 유기계 전극 소재의 문제점인 낮은 전도성을 극복하면서 소듐 이온과 유기계 전극 소재 간의 상호작용을 조절할 수 있다는 사실을 밝히는 데 성공했다.연구 결과에 따르면 불소 때문에 유도된 영구 쌍극자가 공유성 유기 나노층의 소듐 이온 저장 자리를

한양대 에너지공학과 선양국 교수 연구팀이 경쟁국의 추격을 압도할 수 있는 초고성능 차세대 양극소재 개발에 성공했다고, 한양대가 20일 밝혔다. 이번 연구는 높은 학술적 가치를 인정받아 에너지 분야의 세계 최고 권위 학술지 ‘네이처 에너지(Nature Energy IF: 67.439)’에 게재됐다. 양극소재는 이차전지를 구성하는 4대 소재 중 하나로 배터리의 에너지 밀도, 수명 및 가격에 가장 큰 영향을 미친다. 세계 각국이 배터리 산업에서 주도권을 가져오기 위해 치열한 경쟁을 벌이고 있는 가운데, 중국의 경우

날이 갈수록 악화하는 기후 위기로 전기자동차와 재생 에너지 저장 시스템에 대한 수요가 늘어나고 있다. 이를 뒷받침하기 위해선 안전하고 높은 효율의 배터리 기술이 요구된다. 리튬금속 배터리는 상용화된 배터리보다 10배 이상 높은 에너지 밀도를 지녀 전 세계 유수의 기업이 개발을 위해 노력하고 있다. 하지만 리튬금속 배터리는 덴드라이트가 형성되는 문제로 상용화가 더디다. 덴드라이트는 리튬금속 배터리 내부에 형성되는 나뭇가지 모양의 결정이다. 이는 배터리 내부 소재의 안전성과 효율성에 악영향을 끼친다. 덴드라이트 형성 억제 기술이 시급한

경북대 연구팀이 저렴하면서 급속 충전 가능한 리튬·소듐 이온전지 양극 소재를 개발했다. 경북대 신소재공학부 이지훈 교수팀은 울산과학기술원 이현정 교수팀과 공동연구를 통해 가격 경쟁력이 우수한 금속유기골격체 중 하나인 ‘베를린 그린(Berlin Green, FeFe(CN)6)’을 나노 육면체 형태로 만들어 고속 충방전이 가능한 리튬·소듐 이온전지 양극 소재를 개발했다. 베를린 그린은 손쉽게 공침법을 통해 합성할 수 있는 금속유기골격체 중 하나인 프러시안 블루의 일종으로, 기존에는 염료(D

영남대학교(총장 최외출) 기계공학부 유기수 교수 연구팀이 전기자동차에 활용 가능한 차세대 배터리 기술을 개발했다. 기존 배터리보다 주행거리를 대폭 늘리고, 가격을 획기적으로 낮출 수 있는 기술로, 전기차 대중화를 가속화 할 수 있을 것으로 기대된다. 최근 영남대 연구팀은 차세대 이차전지로 주목받고 있는 ‘리튬황(Lithium-Sulfur) 배터리’의 성능 향상에 관한 연구 결과를 발표했다. 리튬황 배터리는 기존 리튬이온 배터리에 비해 많은 에너지를 저장할 수 있는 이점이 있다. 리튬이온 배터리는 양극재로 니켈/

경희대학교(총장 한균태) 식물·환경신소재공학과 이정태 교수, 기계공학과 김두호 교수 연구팀이 리튬-황 배터리의 상용화 실마리를 제시했다. 리튬-황 배터리는 현재 상용화된 리튬 이온 배터리 대비 용량이 두 배 이상 높아 차세대 전기 자동차용 배터리로 주목받고 있다. 하지만 리튬-황 배터리는 충·방전될 때 황이 리튬 설파이드로 환원되는 과정이 매우 느린 한편 에너지 효율이 낮고 수명이 짧다는 문제점이 있다.문제 해결을 위해 연구팀은 새로운 방법으로 리튬-황 배터리 설계에 나섰다. 이 방법은 리튬 설파이드 결정에

한양대 ERICA 재료화학공학과 김종호 교수팀이 상온에서도 성공적으로 구동이 가능한 차세대 전고체 배터리의 고체 전해질을 개발했다고, 한양대가 14일 밝혔다.꿈의 배터리로 불리는 “리튬메탈 전고체 배터리”는 에너지 밀도가 매우 높아 한 번 충전으로 장거리 주행이 가능해 전기차 분야에서 많은 주목을 받고 있다.현재 리튬메탈 배터리에 사용되고 있는 액체 전해질은 셀의 손상을 가속화하는 부반응을 막지 못하고 과다한 전류가 흘러 화재 및 폭발 위험성이 매우 높아 배터리 상용화에 큰 걸림돌이 됐다. 하지만 고체 전해질이

차세대 이차전지용 전극의 촉매에 ‘식물 뿌리 디자인 전략’을 적용해 높은 내구성을 확보한 연구 결과가 나와 관심을 끈다.국립부경대학교 고민성 교수(금속공학전공) 연구팀은 미국 로렌스 버클리 국립연구소(Lawrence Berkeley National Laboratory) 장해성 박사와 탄소나노튜브(Carbon nanotube)를 활용한 고 내구성의 흑연 전극 촉매 개발에 성공했다고 30일 밝혔다.최근 화재 위험성이 없는 수계 에너지저장장치 ‘바나듐 레독스 흐름전지’가 차세대 이차전지로 주목받

전기자동차에 사용되는 대용량 이차전지의 안전성 문제가 대두되고 있는 가운데 폭발 위험이 없는 차세대 전고체 전지 신기술에 대한 연구결과가 나와 주목받고 있다. 국내 연구진이 대용량 전극(리튬 음극재)의 안정성 및 수명 특성을 극대화하는 기술을 개발했기 때문이다. 연구 결과는 세계적인 학술지인 ≪어드밴스드 머티리얼즈(Advanced materials)≫(Impact Factor: 32.09)에 3월 20일자(현지시각)로 공개됐다(논문명: Ultra-Thin Lithium Silicide Interlayer for Solid-State

서강대학교(총장 심종혁) 화공생명공학과 문준혁 교수 연구팀은 고성능 반도체 공정을 이용하여 탄소 소재를 합성하는 기술을 개발하였다. 해당 연구성과는 지난 18일, 에너지 분야의 저명한 국제 전문학술지 ‘에너지 스토리지 머티리얼스’(Energy Storage Materials, 임팩트팩터: 20.831)에 게재되었다. 반도체 공정은 정밀한 반도체 소자를 만드는 여러 과정으로 대표적으로 포토리소그래피, 산화, 증착 등이 있다. 문준혁 교수 연구팀은 반도체 공정을 활용하여 에너지 저장 소자에 전극으로 활용되는 다공성

충남대학교 화학과 이재범 교수 연구팀과 소재화학연구소 은제무와 박사가 저비용 전구체를 활용해 금속 유기 프레임워크(MOF) 기반 슈퍼커패시터 합성에 성공하고, 이를 대량 생산할 수 있는 상온 침전합성법을 개발했다.이번 연구 결과는 ‘Journal of Material Chemistry A’(IF: 14.511)에 1월 자 온라인으로 게재됐다.(논문 제목: Sulphur vacancy induced Co3S4@CoMo2S4 nanocomposites as a functional electrode for high

숭실대학교(총장 장범식) 기계공학부 선지원 학생이 1월 18일(수) 학부 과정 동안 진행한 연구를 토대로 ‘ACS Applied Materials & Interfaces’(Impact Factor=10.383)에 제1저자로 을 게재했다.최근 높은 에너지 밀도를 가진 배터리에 대한 수요가 빠르게 증가하고 있으며, 고성능 배터리 개발에 대

디지스트(총장 국양)는 이홍경 디지스트 교수(에너지공학과), 이용민 디지스트 교수(에너지공학과), 이호춘 디지스트 교수(에너지공학과) 공동연구팀이 차세대 배터리의 안정성 및 수명 특성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 신개념 시스템을 개발했다고 지난 22일 밝혔다. 액상 전해질을 동적상태로 만들어 차세대 리튬금속전지의 난제인 덴드라이트 성장 문제를 해결하고 차세대 전지의 상용화를 앞당길 수 있을 것으로 기대된다.현재 전기차 등 대부분의 상용화된 배터리는 음극으로 흑연계 전극을 사용한다. 흑연계 음극의 경우, 배터리 내부에서 많은 무게와

인천대학교 물리학과 김준호 교수 연구팀은 비진공 수용액 스프레이 방법으로 광전변환효율 ~17% 이상을 갖는 고효율 Cu(In,Ga)(S,Se)2 태양전지 제조법을 개발했다고 밝혔다. Cu(In,Ga)(S,Se)2 태양전지는 대개 고가의 진공 장비를 사용해서 제작되고 있는데, 실용화를 앞당기기 위해서 제조 단가를 낮출 수 있는 용액 기반 제조공정이 전 세계적으로 연구되고 있다. 용액 제조에는 수용액뿐만 아니라 다양한 유기 용매가 사용될 수 있는데, 특히 용매로 물을 사용할 경우 다른 유기용매에 비해 가격이 저렴하고, 환경친화적이 있지

동국대 융합에너지신소재공학과 발라 연구교수(제1저자), 권순철 교수(교신저자) 연구팀(이하 연구팀)은 순차적 수열 합성법을 개발해 2차원 금속산화물 나노구조체 (NiV2O6, 니켈 바나듐 옥사이드)위에 다중금속합금 나노입자 (AgMn, 망간은)를 적층, 새로운 2상 (Dual-phase) 양극재 촉매소재를 개발하는데 성공했다. 연구팀은 개발된 2상 촉매소재를 탄소양극제에 첨가해 뛰어난 전기전도도와 함께 충전용량이 1.7배, 충·방전 안정성이 1.5배 이상 증가한 Zn-Air (금속-공기) 2차전지를 개발했다.모바일 전자

국내 연구진이 차세대 나트륨 전지의 성능을 대폭 향상시킬 수 있는 음극재 기술을 개발했다. 이론용량·가격 등의 한계가 존재하는 리튬이온전지를 대체할 새로운 이차전지 개발의 필요성이 요구되는 가운데, 고용량·저비용 나트륨 이온 전지의 상용화에 가속도가 붙을 것으로 전망된다.고려대학교(총장 정진택) 신소재공학과 김영근·강용묵 교수 연구팀은 한국기초과학지원연구원(원장 신형식, 이하 KBSI) 서울서부센터 조지웅 박사 연구팀과 공동으로 수산화철(FeOOH)에 기능성 유기물인 아세테이트 분자가 결합된 유