경상국립대 김주형 교수 연구팀, 은 나노입자와 에너지 저장장치 성능 상관관계 제시

입자 특성부터 전기화학적 성능까지 종합 분석…실용화 과제와 연구 방향 제안

경상국립대 신소재공학부 세라믹공학전공 김주형 교수 연구팀이 은 나노입자(Ag NPs)의 입자 크기·형태·표면 화학·분산 특성과 에너지 저장장치의 전기화학적 성능 간 상관관계를 종합 분석했다.

연구팀은 슈퍼커패시터, 이차전지, 금속전지, 전고체전지 등 다양한 에너지 저장 시스템을 대상으로 은 나노입자의 역할을 분석하고, 전도성 향상뿐 아니라 전하 전달 촉진, 전극 구조 안정화, 계면 반응 제어 등 복합적인 기능을 정리했다.

특히 소재 합성부터 소자 응용까지 연구 결과를 종합해 은 나노입자의 구조-물성-성능 상관관계를 제시했다. 이를 통해 나노입자의 세부적인 특성이 실제 전기화학적 성능에 미치는 영향을 체계적으로 이해할 수 있는 기반을 마련했다.

아울러 제조 비용과 장기 안정성, 대량생산, 지속가능성 등 은 나노소재의 실용화를 위한 과제를 검토하고, 원자 수준의 소재 설계와 첨단 분석기술을 활용한 향후 연구 방향도 제안했다.

이번 연구는 ‘Silver nanoparticles for energy storage devices: synthetic strategies, interfacial chemistry, and emerging applications'라는 제목으로 엘스비어가 발행하는 국제학술지 ’Coordination Chemistry Reviews'에 게재됐다. 제1저자는 Khaja Hussain Shaik이다.

김주형 교수는 "에너지 저장기술의 발전을 위해서는 개별 소재의 성능뿐 아니라 소재와 계면 사이의 상호작용을 통합적으로 이해하는 것이 중요하다"며 "이번 논문이 관련 분야 후속 연구에 유용한 방향을 제시할 수 있기를 기대한다"고 말했다.

진주=강연만 기자 kk77@kukinews.com