나노기술 및 정책 정보

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● 박수진, 김연수 교수(포스텍) 및 류재건 교수(서강대) 공동 연구팀은 층상 전하 고분자를 사용, 기존 음극활물질인 흑연을 대체해 흑연보다 10배 이상 용량을 내는 안정적 고용량 음극활물질을 개발

● 연구팀은 수소결합뿐만 아니라, 수소결합에 비해 매우 강한 이차결합이지만 가역적이기 때문에 부피팽창을 쉽게 억제할 수 있는 '쿨롱의 힘'을 이용해 전하 기반 고분자를 개발

● 개발된 고용량 음극활물질의 표면은 대부분 음전하를 띄고 있고, 그 위를 양전하를 띄는 고분자가 덮고 양전하를 띄는 고분자 위를 음전하를 띄는 고분자가 덮는 층상 구조를 형성

● 또한, 전극 내 리튬이온 이동을 쉽게 하고, 물성을 조절하는 폴리에틸렌글리콜을 도입해 두꺼운 고용량 전극을 만들어 리튬이차전지의 에너지 밀도를 극대화

● 해당 고용량 음극활물질의 도입으로 리튬이차전지의 에너지밀도를 크게 증가시킬 수 있으며, 그에 따라 전기자 주행거리도 10배 이상 향상될 것으로 기대

Advanced Functional Materials (2023.02.03.), Layering Charged Polymers Enable Highly Integrated High-Capacity Battery Anodes