[헤럴드경제=구본혁 기자] 한국연구재단은 세종대학교 명승택 교수 연구팀이 인체의 뼈를 모방한 나트륨이차전지용 양극소재 개발에 성공했다고 28일 밝혔다.
최근 비용이 저렴하고 원료를 쉽게 구할 수 있는 나트륨이차전지에 대한 관심이 높아지면서 효율과 안정성을 높여 상용화하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
명승택 교수는 지난해 10월 매장량이 풍부한 철 산화물과 전기 전도도가 높은 신소재 탄소나노튜브를 결합한 나트륨이차전지용 양극소재 복합체를 개발해 국제학술지에 발표한 바 있다.
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| 뼈 소재를 나트륨이차전지용 양극소재에 적용한 개념도.[제공=한국연구재단] |
연구팀은 단단하고 이온 전달에 유용한 인체의 뼈 소재를 양극소재 표면에 적용해 기존 층상구조 소재가 갖는 기존의 효율 저하 문제를 개선하는 데 성공했다.
고용량 층상구조 소재는 초기에 주목을 받았지만, 구조적 불안정성에 따른 입자 분해 효율 문제가 있어 나트륨이차전지용 양극소재에 적용하는 데 한계가 있었다.
연구팀은 에탄올에 뼈 소재 원료와 층상구조 양극소재를 섞어 80℃의 온도에서 증발시키고, 이후 열처리 과정을 통해 양극소재 표면에 뼈 소재 원료를 치밀하게 부착하는 방법으로 나트륨이차전지의 전기화학적 성능을 약 40% 향상시켰다.
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| 명승택 세종대학교 나노신소재공학과 교수.[제공=한국연구재단] |
또 이차전지를 구동할 때 단단한 뼈 소재가 입자의 분해 현상을 표면에서 방지하고, 전해질에 포함된 물이나 산성 물질과 먼저 반응해 양극소재가 피해를 보는 현상을 최소화하는 것을 확인했다.
명승택 교수는 “뼈 소재를 이차전지 분야에 접목시켜 우수한 특성을 보이는 나트륨이차전지용 양극소재를 개발했다”며 “나트륨이차전지의 상용화를 앞당길 수 있는 기반을 마련하고 다른 분야에도 인체 소재를 적용할 수 있을 것으로 기대한다”고 연구의 의의를 설명하였다.
이번 연구성과는 에너지 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈’ 1월 22일자에 게재됐다.
구본혁기자nbgkoo@heraldcorp.com
