나노기술 및 정책 정보

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● 윤영수 교수(고려대) 연구팀은 역충전 반응 기술을 기반으로 기존 전극 대비 5배 이상 높은 용량을 나타내는 마그네슘 이온 기반 고성능 레독스 활성 슈퍼커패시터를 개발

● 연구팀은 역충전 기술을 통해 이차전지 셀을 구성하는 나노구조화된 전극 활물질 표면에 레독스 활성 기능을 유도할 수 있음을 규명, 이를 통해 고성능 레독스 활성 마그네슘 슈퍼커패시터를 개발

● 또한, 역방향으로 전압을 인가하는 순환전압전류법을 통해 역충전 기술을 제어하고 전기화학적으로 레독스 활성이 제어된 탄소전극을 제조했으며, 제1원리 계산을 통해 역충전법으로 생성된 카보닐 작용기와 마그네슘 이온 사이의 레독스 메커니즘을 규명

● 이어, 연구팀은 제조된 레독스 활성 전극소재를 음극으로 사용해 4V의 넓은 전압창에서 초기 용량 대비 5배 이상의 용량을 성취했으며 5,000회 이상의 안정적인 충·방전을 구현

● 해당 기술은 기존에 보고된 알칼리 이온 슈퍼커패시터보다 에너지 밀도를 약 2.6배까지 높일 수 있어 차세대 에너지저장 장치로써 높은 잠재성을 기대

Chemical Engineering Journal (2023.07.29.), 4V-class Magnesium-ion pseudocapacitors fabricated using an in situ inverse-charging process