고려대, 차세대 고성능 이차전지 소재 개발

윤영수 교수 연구팀, 알루미늄 금속 이차전지 전극 소재 개발

KU-KIST 융합대학원 허영훈 석박사 통합과정생(왼쪽)과 윤영수 교수(오른쪽). (사진제공=고려대) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]이주영 인턴 기자 = 고려대 융합대학원 윤영수 교수 연구팀이 기존 알루미늄 금속 음극보다 최대 10배 이상 증가한 출력과 6배 오랜 기간 사용 가능한 고에너지밀도 알루미늄 이차전지 음극용 다공성 맥신(MXene) 신소재 박막 전극을 개발했다고 28일 밝혔다.

이번 연구는 Journal of Materials Chemistry A (IF: 11.9)에 “3D-structured bifunctional MXene paper electrodes for protection and activation of Al metal anodes”라는 제목으로 6월 1일 온라인 게재됐다고 한다.

알루미늄 이차전지는 현재의 안정성 등 단점이 있는 리튬 이온 전지를 대체할 수 있는 가장 유망한 차세대 이차전지 시스템으로 주목받고 있다. 그러나 알루미늄 이차전지는 큰 과전압과 부식이라는 문제점이 있다. 연구팀은 부식을 억제하면서 더 넓은 활성 표면적을 제공할 수 있는 입체적 형상의 전극을 설계하는 것에 집중했다.

연구팀은 알루미늄 음극 소재의 전기화학 성능을 극대화하기 위해 맥신 전극을 3차원 구조체로 디자인하여 연구를 진행했다. 이를 통해 다양한 작용기를 가진 3차원 맥신 전극이 알루미늄-금속 생성과 성장 메커니즘을 개선하는 핵심적 역할을 수행할 수 있음을 확인했다고 한다.

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