나노기술 및 정책 정보

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중국과학원 우쭝솨이(吳忠帥, 오충수) 연구원 연구팀은 최근 관련 연구를 실행하는 과정에서 일종 질화 니오븀(Niobium)-산화 니오븀 이종접합 구조 나노 시트(Heterostructure Nanosheet)를 개발하고 리튬 황전지의 양극과 음극 로드 체로 동시에 사용하여 다황화물의 셔틀(shuttle) 효과를 발휘시키고 금속 리튬 음극 덴드라이트(dendrite) 성장을 효과적으로 억제함.

리튬 황전지 분야에서 직면하고 있는 과학 과제와 기술 난제를 해결하기 위해 일종 니오븀 베이스 이종접합 구조를 보유하고 있는 나노 시트를 개발하였으며, 해당 이종접합 구조는 산화 니오븀이 다황화물에 대해 강한 흡착 능력을 보유하고 있는 점과 질화 니오븀이 다황화물에 대해 높은 촉매 활성을 보유하고 있는 점을 결합시킨 동시에 우수한 친(親) 리튬 표면을 보유함.

연구팀은 니오븀 베이스 이종접합 구조를 보유하고 있는 나노 시트를 리튬 황전지의 양극과 음극 로드 체에 응용하여 다황화물의 흡착 촉매 전환 능력을 효과적으로 향상시킨 동시에 리튬 덴드라이트(dendrite) 성장을 억제시킴.

연구팀은 이번에 개발한 이종 접합 구조의 리튬 황전지를 응용하여 빈(貧) 전해질, 낮은 음극과 양극 용량 비교, 높은 황 로드 량 조건 하에서 우수한 전기 화학 성능을 보여줌.

본 연구 성과는 ‘Advanced Functional Materials’(Interfacial Engineering of Bifunctional Niobium (V)‐Based Heterostructure Nanosheet Toward High Efficiency Lean‐Electrolyte Lithium–Sulfur Full Batteries)지에 게재됨.