나노기술 및 정책 정보

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핀란드 대학교(University of Eastern Finland) 연구팀이 실리콘 양극의 용량에 대한 높은 충전율의 감소 효과를 최소화하기 위해 메조 포러스 실리콘 미세 입자와 탄소 나노 튜브 (CNT)의 하이브리드 재료를 개발하여 리튬이온전지의 양극재료로 사용하여 전체 셀의 용량을 두 배로 늘리는데 성공함. 실리콘의 용량이 흑연보다 10배 더 높기 때문에 앞으로 실리콘은 리튬이온전지의 양극재료로서 탄소를 점차 대체할 것임. 그러나 실리콘은 전극재료로서의 불안정한 특성으로 인해 전지 기술에 채택되기 어려웠었음. 더욱이 실리콘으로만 리튬이온전지의 양극을 만들 수 있는 제조 기술이 아직 개발되지 않았었음. 연구원들에 따르면, 하이브리드 물질은 리튬 이온의 실리콘으로의 확산을 방해하지 않기 위해 올바른 극성을 갖는 메조 포러스 실리콘 미세 입자 및 CNT의 화학적 컨쥬게이션을 통해 재료의 전기 전도성 및 기계적 내구성도 향상시킬 수 있었음.

본 연구 성과는 ‘Scientific Reports’ ("Cascading use of barley husk ash to produce silicon for composite anodes of Li-ion batteries")지에 게재됨