나노기술 및 정책 정보

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● 홍승범 교수(한국과학기술원) 및 LG에너지솔루션 공동 연구팀은 배터리의 수명 특성 향상 메커니즘 영상화 결과를 공개

● 연구팀은 단일벽 탄소나노튜브의 존재로 인해 그 형태를 유지하고 있는 전자전도 네트워크가 활물질 내에 균일한 충·방전이 가능하도록 기능하고 있음을 보여 수명 증대 메커니즘을 검증

● 또한, 원자간력현미경(AFM) 기반의 켈빈 프루브 현미경를 이용해 1회 및 90회 충·방전 싸이클 후의 전극 내 천연흑연과 실리콘 산화물 입자에서의 표면 전위를 측정 및 영상화

● 이를 통해, 단일벽 탄소나노튜브가 첨가된 전극에서는 활물질 내 표면 전위가 균일하게 분포하고 있는 반면, 첨가되지 않은 기존 전극의 경우에는 90회 충·방전 후에 불균일한 표면 전위를 보여 전자 전도 네트워크가 제대로 기능을 발휘하지 않아 불균일한 충·방전이 됨을 확인

● 해당 기술은 실리콘 활물질뿐 아니라 다양한 전극 시스템에 적용할 수 있어 향후 배터리 충전 및 방전 상태 균일성을 확인하고 수명 향상 연구로 발전 가능할 전망

ACS Energy Letters (2023.06.26.), Spatially Uniform Lithiation Enabled by Single-Walled Carbon Nanotubes