나노기술 및 정책 정보

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● 안건형 교수(경상국립대) 연구팀은 아연 음극 표면에서의 제한적 요소들을 복합 탄소 보호층을 활용하여 해결하는 전략을 통해 안정적이며 고성능인 물 기반 아연-이온 슈퍼커패시터를 개발

● 연구팀은 아연 음극 표면에 그래핀과 탄소나노튜브를 보호층으로 활용했는데, 그래핀 보호층은 아연 음극의 부식을 억제하고 부산물 생성을 완화하는 데 중요한 역할을 했으며 탄소나노튜브는 다수의 핵 생성 활성 부위를 제공함으로써 균일한 덴드라이트 성장에 기여

● 또한, 연구팀은 탄소나노튜브의 탄소 격자에 비금속 원소인 플루오린(Fluorine)과 질소(Nitrogen)를 도핑하여 전해질과 전극 사이의 젖음성을 향상시키고 계면 전도성과 확산 능력을 증대하여, 결과적으로 음극에서의 보호층을 통해 제한적 요소들을 억제했으며 기능성 복합 탄소재료를 통해 전기화학적 성능을 향상

● 본 연구는 안전하고 친환경적인 물 기반의 에너지저장기술의 한계점을 극복한 것으로서 기술의 산업화 진출을 위한 핵심 개발이 될 수 있을 것으로 기대

Chemical Engineering Journal (2023.11.20.), Surface protection and nucleation enhancement of zinc anode with graphene and doped carbon nanotubes for high-performance energy storage