나노기술 및 정책 정보

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● 중국과학원 다롄화학물리 연구소 우쭝솨이 연구원 연구팀은 나트륨 금속을 보호하기 위해 정렬된 다공성(Mesoporous) 폴리 도파민-그래핀 나노 시트를 제안하였고, 이를 통해 금속 나트륨 배터리 양극과 고성능, 장순환 금속 나트륨 배터리 구축

● 연구팀은 폴리도파민 분자에 풍부한 나트륨 친수성 작용기(- OH, C=O와 –NH-)를 사용하여 정의 가능한 기공크기와 시트 두께를 갖는 2차원 다공성 폴리도파민-그래핀 이종접합 구조 개발하였고, 2차원 다공성 나트륨 이온의 정렬된 구멍과 결함 그래핀의 균일한 나노체가 함께 작용하여 다기능을 보유한 분리막 코팅을 구성하여 높은 안정성, 덴드라이트가 없는 나트륨 금속 음극을 개발

● 연구팀은 이론 계산과 실험을 통해 2차원 다공성 폴리 도파민-그래핀 이종접합 구조는 화학 분자 상에서 나트륨 이온의 침적 행위를 조정 제어할 수 있고, 최종적으로 효율이 높고 순환 안정성이 길며 배율 성능이 우수한 나트륨 금속 음극을 개발할 수 있다는 점을 입증

● 나트륨 금속 음극을 이용하여 조립한 전체 배터리는 순환 안정성과 배율 성능을 뚜렷이 향상시키는 것으로 확인

※ Nature Communications 게재(2021.10.01), “Achieving stable Na me