나노기술 및 정책 정보

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● 중국 창저우대학교의 천하이췬 교수 연구팀이 결합제를 사용하지 않고 키토산의 물리적 가교 특성을 활용하여 독립형 Fe₂O₃ 나노입자/탄소껍질/환원된 산화그래핀 필름 제조에 성공

● 전이금속산화물(TMO)로 구성된 대용량 양극 소재는 전기 전도율이 낮고 전자 이동반응에 의한 체적 변화가 크므로 안정성, 효율성, 순환성이 낮아 상용화가 어려웠던 상황

● 연구팀이 개발한 필름의 구조를 보면, 지름이 20~30nm(나노미터)인 Fe₂O₃ 나노입자(NPs)가 키토산 열분해 탄소껍질에 둘러싸여 정렬된 필름 내에 구속되어 있어 리튬의 확산 경로를 효과적으로 단축하고, 탄소껍질과 시트로 충전/방전 중에 Fe₂O₃ 나노입자의 체적 변화를 완화하는 것이 가능

● 특히, 1A·g-1에서 609mAh·g-1의 용량 및 뛰어난 순환성을 나타냄

해당 연구 성과는 리튬이온전지용 플렉시블 독립형 필름 제조를 위한 범용 TMO·RGO 통합전략을 제시했다는 평가를 받고 있음.

※ ACS Appl. Nano Mater 게재(2022.03.29.),“Flexible Free-Standing Fe₂O₃ Nanoparticle/Carbon Shells/Graphene Films for Advanced Lithium-Ion Batteries”