나노기술 및 정책 정보

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● Shinichi Komaba 교수(도쿄이과대) 연구팀은 주사형전기화학현미경(SECM)과 오퍼랜드전기화학질량분석법(OEMS)을 이용하여 칼륨 이온 전지의 음(-)극 표면에 형성되는 ‘고체 전해질 계면층(Solid Electrolyte Interphase, SEI) 피막 분석법’을 확립하고, SEI 피막의 계면 반응 메커니즘을 규명

● 투과형전자현미경(TEM)과 에너지분산형X선분광법(EDX)을 이용하여, 제1 사이클 후의 PTCDI 전극 표면을 관찰한 결과, 일부 영역에서 두께 10nm 정도의 불균일한 SEI 피막이 형성되어 있는 것과 F나 S 등과 같은 전해질 유래 원소가 전극 전체에서 증가하고 있는 것을 확인

● 리튬 이온 전지에서 보이는 SEI 피막과 마찬가지로 명확한 부동태화 구조를 형성하고 있는 것을 확인했으며, SEI 피막이 초기 사이클 동안 전해질의 음이온을 분해하면서 성장함을 시사

● 본 연구는 리튬 이온 전지의 자원 안정 공급에 대한 불안과 가격 상승 문제를 해결하기 위해 칼륨 이온 전지로 대채할 수 있을 것으로 기대

Angewandte Chemie International Edition (2023.08.18.), In situ Observation of Evolving H2 and Solid Electrolyte Interphase Development at Potassium Insertion Materials within Highly Concentrated Aqueous Electrolytes