나노기술 및 정책 정보

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● 문준혁 교수(고려대) 연구팀은 에너지 밀도를 대폭 향상하는 야누스* 구조의 리튬-황 전지를 개발

* 야누스 전지 : 로마 신화에서 앞뒤 두 얼굴을 가진 야누스 신의 이름을 딴 것으로, 리튬 이온의 확산을 촉진하는 층과 황의 충/방전 반응을 촉진하는 층이 접합된 형태로 구성

● 야누스 전극의 구조는 두꺼운 필름에서도 리튬 이온이 고르게 확산할 수 있도록 하며, 필름 전체에서 충/방전 속도를 균일하게 해 전지의 용량을 극대화하는 것이 특징

● 야누스 구조 양극을 적용한 리튬-황 전지는 최대 12mAh/cm²의 양극 용량을 달성하였으며, 이는 기존 리튬-이온 전지 대비 약 3배에 해당하는 높은 수준

● 본 연구는 고에너지 밀도 리튬-황 전지에서 양극의 한계를 극복할 수 있는 이질적 전극 구조를 제시했다는 데 큰 의의가 있으며, 향후 리튬-황 전지의 상용화에 이바지할 것으로 전망

Energy & Environmental Science (2024.09.26.), Janus architecture host electrode for mitigating lithium-ion polarization in high-energy-density Li–S full cells