나노기술 및 정책 정보

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● 박문정 교수 및 김보람 박사(포항공대) 연구팀은 최근 크기가 서로 다른 두 종류의 나노입자가 격자 구조화된 이종 나노입자 전해질을 합성해 이온 전도성과 기계적 안정성을 동시에 향상시키는 한편, 이를 핵심 구성품으로 하는 전고체 리튬-황 배터리를 개발

● 연구팀은 안과 밖의 분자 구성이 다른 두 코어-쉘 나노입자를 조립해 초격자 고체 전해질을 제작하고, 이 초격자 구조를 조절해 리튬 이온 수송에 최적화된 고체 전해질을 개발

● 개발된 고체 전해질 기반 전고체 배터리를 실험한 결과, 섭씨 25도에서 뛰어난 이온 전도도(10-4 S/cm)와 리튬 전이율(0.94)을 기록하고 높은 탄성계수(0.12GPa)와 우수한 물리·화학적 안정성을 보였으며, 특히 200회 이상 사용 후에도 높은 방전용량(600mAh/g)을 유지해 높은 내구성·효율을 자랑

● 본 연구는 차세대 전지로 각광받고 있는 리튬-황 배터리의 액체 전해질을 고체 전해질로 교체하여 전고체 배터리의 새로운 패러다임을 제시

Materials Horizons (2023.08.01.), All-solid-state lithium–sulfur batteries enabled by single-ion conducting binary nanoparticle electrolytes