나노기술 및 정책 정보

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퍼듀대학교(Purdue University) 연구팀이 나노체인 형태의 안티모니 그물을 이용한 새로운 전극 설계로 재구성하여 배터리를 보다 안정적이며, 충전 시간을 단축 할 수 있는 잠재적인 방법을 개발함.

일부 상용 배터리는 이미 안티몬 금속 음극과 유사한 탄소-금속 복합재를 사용하지만, 리튬 이온을 사용할 때 재료가 최대 3 배 팽창하여 배터리가 충전 될 때 위험을 촉발함. 그러나 연구진이 개발한 나노체인 전극은 흑연 전극과 비교하여 코인 셀 배터리가 30 분 동안 충전 될 때 100 회 충 방전주기 동안 유지되는 충전 용량이 리튬 이온 배터리의 2배를 달성함. 연구팀이 사용한 암모니아-보란(ammonia-borane) 환원제는 팽창을 수용하고 전극 고장을 억제하는 빈 공간 (나노체인 내부의 공극)을 만드는 역할을 하는데, 연구팀은 암모니아-보란을 여러 다른 안티몬 화합물에 적용하여 안티몬-염화물만이 나노체인 구조를 생성한다는 사실을 발견함.

이 연구의 전극 디자인은 더 큰 배터리로 확장 될 수 있는 잠재력을 가지고 있다고 여겨져 추가 실험을 진행할 계획임. 

본 연구 성과는 ‘Applied Nano Materials’ 지에 게재됨