나노기술 및 정책 정보

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● 이지훈 교수(경북대) 및 이현정 교수(울산과학기술원) 공동 연구팀은 차세대 이차전지 소재로 주목받고 있는 ‘프러시안 화이트’의 결정 구조 변화 메커니즘을 규명해, 대량 생산 가능한 저비용·고성능 알칼리 이온전지 설계의 단초를 제시

● 연구팀은 포항 방사광가속기연구소에서 실시한 ‘실시간 X선 회절분석’ 및 ‘X선 흡수미세구조 분석’을 통해 충·방전과정에서 발생하는 프러시안 화이트의 결정 구조 변화 메커니즘을 규명

● 연구팀은 충전 과정에서 프러시안 화이트에 있는 두 개의 알칼리 이온 중 하나를 제거하면 질소와 철 이온 사이의 파이-도너 현상이 강해져 결정 부피가 크게 감소하지만, 여기서 알칼리 이온을 하나 더 제거하면 탄소와 철 이온 사이의 파이-역결합 현상이 약해지며 결정 부피가 오히려 다시 증가하는 거동을 확인

● 본 연구 결과는 기존의 난제였던 프러시안 화이트와 그 유사체들의 상변화 메커니즘을 명확히 제시하고 전극의 디자인 원리를 제시한다는 점에서 선도적인 성과

ACS Nano (2024.01.12.), Effect of the Interaction between Transition Metal Redox Center and Cyanide Ligand on Structural Evolution in Prussian White Cathodes