음이온 화학반응 나트륨 이차전지 양극 개발
음이온 화학반응 나트륨 이차전지 양극 개발
  • 이상진
  • 승인 2019.03.21 06:20
  • 조회수 801
  • 댓글 0
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이차전지의 양극에서 한 종류가 아닌 두 종류의 화학반응이 일어나 전지성능을 향상시키는 방법이 제시됐습니다. 한국연구재단은 세종대 명승택 교수 연구팀이 나트륨 이차전지 양극에서 양이온 뿐 아니라 음이온의 화학반응도 발생하도록 개발했다고 밝혔습니다.
 

전지의 성능이 향상되는 화학 반응이 가능해졌습니다. 출처: pixabay

리튬 원자재의 희소성으로 인해 기존 리튬이차전지를 대체할 수 있는 나트륨 이차전지에 대한 관심이 높아지고 있는데요. 특히 나트륨 이차전지를 상용화할 수 있도록 에너지 용량을 높이고 우수한 구조적 안정성을 확보하려는 연구가 활발히 진행되고 있다고 해요.

 

연구팀은 이차전지의 양극에서 기존에는 양이온만 산화-환원 반응을 일으켰던 것과 달리, 기존 양극 물질에 음이온의 산화-환원 반응을 유도하는 아연을 30% 첨가했습니다. 이를 통해 양이온과 음이온이 각각 산화-환원 반응하여 에너지 용량이 높아지도록 했죠.

 

구조의 기둥 역할을 하는 아연의 영향으로 구조적 안정성 또한 우수해져 200회의 충전 및 방전 실험에서 기존 양극 물질에 비해 40%의 용량 유지율 향상을 보였습니다.
 

휴대전화와 노트북, 전기자동차 등 다양한 배터리에 응용될 기술이 개발됐습니다. 출처: pixabay

명승택 세종대학교 교수는 "기존의 반응 기작과 다른 '음이온 산화-환원 반응'을 활용하여 고성능 나트륨 이차전용 양극 소재를 개발한 것"이라며, "휴대전화, 가전제품, 나아가 전기자동차 및 대형 에너지 저장 장치에도 활용될 수 있을 것"이라고 설명했습니다. 이번 연구 결과는 에너지분야 국제학술지 <나노에너지(Nano Energy)>에 지난달 게재됐습니다. 


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