나노기술 및 정책 정보

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● 조창신 교수(포스텍) 연구팀은 해수전지의 양극재 제어에 사용되는 물질인 킬레이트제(chelating agent)를 사용하면 에너지 효율이 더 올라간다는 사실을 규명

● 연구팀은 킬레이트제를 첨가한 니켈헥사시아노페레이트(nickel hexacyanoferrate, NiHCF) 전극을 합성하고 첨가제를 넣지 않은 전극 소재와 비교한 결과, 킬레이트제를 첨가하지 않은 소재는 나노스케일의 입자가 무작위로 응집되어 마이크로미터스케일의 입자를 형성하는 반면, 킬레이트제를 첨가한 소재는 200~300nm 크기의 정육면체 입자들이 형성되어 있는 모습을 확인

● 전기화학적 성능을 분석한 실험에서도 킬레이트제를 넣었을 때가 그렇지 않았을 때보다 수분 함량이 적었으며, 전류와 전압을 측정한 결과에서도 킬레이트제를 넣은 양극재의 에너지 효율이 높고 용량도 더 큰 것으로 확인

● 충전과 방전을 2,000회 시도한 결과 킬레이트제를 넣은 소재를 쓴 전지가 약 92.8% 높은 용량 유지율을 보였으며, 기존 양극재 단점이던 결함 생성률도 킬레이트제를 첨가한 양극재가 6% 감소

● 본 연구를 통해 킬레이트제를 첨가한 양극제와 이를 활용한 해수전지의 우수성을 확인

Chemical Engineering Journal (2023.04.07.), Effects of chelating agent on the nanostructure of nickel hexacyanoferrate and its performance in seawater battery application