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중국과학원 선전(深圳) 선진기술 연구원 산하 기능 박막 재료 연구 센터 연구팀은 공동 연구를 통해 일종 신형 나트륨 이온 배터리 양극 재료를 개발하는데 성공함.

전통적인 리튬이온 배터리(LIBs)는 리튬 자원의 부족과 분포의 불균일성, 양극 재료가 사용하고 있는 코발트 자원의 희소성으로 인해 리튬과 유사한 화학 특성을 보유하고 있는 나트륨을 이용한 이온 배터리로 대체하는 연구가 진행되고 있음. 연구팀은 이론 계산과 실험을 결합하여 일종 신형 Na₂Fe(SO₄)(C₂O₄)·H₂O 나트륨 배터리 양극 재료를 개발하는데 성공하였는데 해당 나트륨 양극 재료는 우수한 전기화학 가역성(可逆性)과 안정성을 보유하고 있는 것으로 나타났음. 연구팀은 원 위치 싱크로트론, XRD 표면 특징 분석 및 제1성 원리 계산을 통해 연구팀이 개발한 나트륨 양극 재료의 전기화학 활성은 Fe²⁺/Fe³⁺산화 환원 쌍에서 발원되며, 높은 전기화학 안정성은 연구팀이 개발한 나트륨 양극 재료가 대형 사이즈의 나트륨 이온 이전 루트 및 높은 결정체 구조 안정성에서 발원된다는 점을 입증하였음.

연구팀이 개발한 양극 재료는 원가가 저렴할 뿐만 아니라 환경 친화적인 특징을 보유하고 있는 것으로 나타났으며, 연구팀의 이번 연구개발 성과 취득은 원가가 저렴하고 환경 친화적인 전극 재료 및 에너지 저장 디바이스를 개발하는 면에서 중요한 의미를 보유하고 있음.

본 연구 성과는 Angewandte chemie international edition에 게재됨