리튬2차전지 수명유지 기술 개발
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박병우 교수팀, 음극재료 부피팽창 문제 해결 … 나노기공 기술로 금오공과대학 조재필(응용화학전공) 교수 연구팀과 서울대 박병우 교수, 한국전자통신연구원 이오닉스개발팀이 차세대 리튬2차전지 음극재료 물질의 부피팽창을 획기적으로 조절할 수 있는 기술을 발표했다.금오공대 조재필 연구팀에 따르면, 현재 사용되고 있는 음극재료는 리튬과 반응할 때 3배 이상의 부피팽창으로 초기에 사용가능한 용량의 급격한 감소 및 수명저하가 뒤따르거나 20회 충ㆍ방전 후 용량이 초기보다 90% 이상 감소하는 문제점이 있다. 그러나 연구팀이 개발한 기술은 주석산화물에 인위적으로 나노 기공을 25% 이상 형성해 물질의 부피팽창을 완전히 해결했다. 특히, 5㎚ 이하의 나노 기공의 부피는 합성을 통해 인위적으로 조절할 수 있으며 리튬과 반응할 때 나타나는 부피팽창의 완충 역할을 담당하게 돼 있어 고율 충ㆍ방전 시에도 용량 감소가 거의 없는 것이 특징이다. 개발기술을 적용하면 현재 리튬전지를 사용하고 있는 휴대폰이나 이동전자제품의 사용시간을 최대 2배 이상 연장할 수 있는 것으로 알려졌으며, 이오닉스개발팀이 연구하는 차세대 PC용 전원장치인 2차전지에 적용돼 추가 성능을 시험중이다. 조재필 교수 등은 개발물질과 관련해 국내출원과 함께 특허 2건을 미국에 신청한 상태이며 세계적인 화학저널인 <안게반테 케미(Angewandte Chemie)>에도 게재됐다. <화학저널 2004/11/> |
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