나노기술 및 정책 정보

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● 서동화 교수(한국과학기술원) 및 이은렬 박사(울산과학기술원), 이진혁 교수(McGill University) 공동 연구팀은 리튬이온전지 양극의 핵심 광물인 값비싼 니켈, 코발트 없이도 에너지밀도가 40% 향상된 고성능 차세대 리튬이온전지 양극을 개발

● 연구팀은 전극 내 망간 기반 DRX(Disordered rock-salt) 양극재 비율이 높을수록 전자 전달 네트워크가 잘 형성되지 않고, 충·방전 간 부피 변화율이 높을수록 네트워크 붕괴가 잘 일어나 전지 저항이 증가하는 것을 확인

● 이에 연구팀은 망간 기반 DRX 전극 제조 시 다중벽 탄소나노튜브를 사용하여 DRX 양극재의 낮은 전자전도도를 보완하고, 충·방전 간 부피 변화는 견디도록 하여 전극 내 양극재의 비율을 96%까지 끌어올려도 전지 성능이 열화되지 않도록 설계

● 해당 연구는 다중벽 탄소나노튜브를 사용한 차세대 리튬이온전지(LIB)의 양극 설계 전략을 제시하여 향후 자원 무기화에 대비할 수 있으며, 리튬인산철(LFP) 양극 주도의 저가 이차전지 시장에서 글로벌 경쟁력을 강화해 나갈 것으로 기대

Energy & Environmental Science (2024.03.27.), Nearly all-active-material cathodes free of nickel and cobalt for Li-ion batteries

※ 한국연구재단과 과학기술정보통신부의 나노소재기술개발사업 지원