스탠퍼드대 이현욱 박사팀, 청바지 염료 활용 … 저장물질 한계 극복
화학뉴스 2014.10.16
한국인 연구원이 청바지의 염료로 사용되는 프러시안 블루(Prussian Blue)를 활용해 고용량 나트륨이온 2차전지 양극물질을 개발했다.한국연구재단은 미국 스탠퍼드대학교 재료공학과 이추이 교수팀의 이현욱 박사후연구원이 양극물질을 개발했다고 10월16일 발표했다. 현재는 반영구적으로 충전해 사용할 수 있는 리튬이온 2차전지(LiB: Lithium-ion Battery)가 주목받고 있지만, 리튬보다 매장량이 많은 나트륨을 활용한 2차전지 개발에 대한 연구도 계속 시도되고 있다. 하지만 나트륨 2차전지는 LiB에 비해 용량과 출력파워가 낮아 상용화가 어렵다는 단점이 있었다. 나트륨이온이 많이 저장될수록 전지의 용량은 높아지는 장점이 있지만 크기가 비교적 큰 나트륨이온을 저장할 수 있는 물질의 종류가 많지 않기 때문이다. 연구팀은 정육면체인 프러시안 블루계 물질에 나트륨이 자리 잡을 수 있는 공간을 발견하고 높은 전지용량을 실현할 수 있는 실마리를 찾았다. 프로시안 블루계 물질을 적용한 나트륨 2차전지는 용량이 기존에 비해 40% 가량 확대됐고, 충‧방전시에도 용량의 75%를 유지하는 등 높은 출력파워를 나타냈다. 이현욱 연구원은 “그동안 알려지지 않은 전혀 새로운 물질을 활용해 나트륨이온 2차전지의 성능을 높였다는데 의의가 있다”며 “앞으로 우수한 특성을 가진 음극물질 개발에 전념할 계획”이라고 말했다. 연구는 교육부와 한국연구재단이 추진하는 학문 후속세대 양성사업의 지원을 받아 수행됐으며 연구결과는 Nature Communications의 10월14일 온라인판에 게재됐다. <화학저널 2014/10/16> |
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