나노기술 및 정책 정보

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도쿄대학(東京大學) 대학원 연구팀이 이차전지를 조립하기 전 음극과 리튬을 반응시키는 실용적인 방법(pre-doping)을 다방면으로 검토한 결과, 음극의 전기 화학적 pre-doping을 가압 환경 하에서 실시함으로써 대전류로 고농도까지 pre-doping 할 수 있는 것을 발견함. 이를 통해 불가역 용량을 실용적인 처리 속도로 절감할 수 있었음. 본 기술은 특히 실리콘을 함유한 고용량 음극에 효과적이며, 실리콘 함유 음극에 개발된 ‘가압 전해 pre-doping 기술’을 적용한 바, 조립된 이차전지의 용량이 20% 증가했으며, 충·방전에 따른 용량 저하도 억제되는 것을 확인함. 개발된 ‘가압 전해 pre-doping 기술’은 실리콘 함유 음극 외에도 다양한 종류의 리튬 이온 배터리에 적용할 수 있어, 이론적인 한계에 달한 이차전지에 돌파구를 가져올 것으로 여겨짐. 본 연구 성과는 미래 전자기기와 차량 에너지관리 시스템 등의 다양한 분야에 대응할 수 있는 고에너지 이차전지의 실현에 크게 기여할 것으로 기대됨. 본 연구 성과는 ‘Scientific Reports’ (High-energy, Long-cycle-life Secondary Battery with Electrochemically Pre-doped Silicon Anode)지에 게재됨