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"차세대 고효율 배터리 개발 길 열렸다"
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승인 2013.05.24  06:40:13
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국내 연구진이 리튬이온배터리, 태양전지 등의 성능을 향상시킬 수 있는 연구방법을 개발해냈다.

미래창조과학부는 24일 "현택환 기초과학연구원(IBS) 나노입자연구단 단장(서울대 화학생물공학부 중견석좌교수)이 금속에만 적용되던 갈바닉 부식원리를 금속 산화물 나노입자에 적용해 리튬이온전지의 배터리 음극 용량을 최대 3배까지 향상시켰다"고 밝혔다.

전기가 통하지 않는 나노 크기(10억분의 1)의 금속산화물에 떨어뜨리는 기름, 물, 계면활성제가 섞인 용액을 조절하면 '갈바닉 부식'이 일어날 수 있다는 것을 증명해 낸 것. 그동안 전기가 잘 통하는 금속에서 갈바닉 부식이 일어나는 것으로 알려져왔다.

갈바닉 부식이란 산소와 만나 이온이 되려는 경향이 강한 '금속'이 산소와 만나 이온이 되려는 경향이 약한 '금속이온'을 만나면 금속은 전자를 잃고 금속이온은 전자를 얻는 것.

연구단은 금속산화물에서도 금속에서와 현상은 반대이나 갈바닉 부식이 일어나는 것을 확인했다. 산소와 만나 이온이 되려는 경향이 약한 '금속'이 산소와 만나 이온이 되려는 경향이 강한 '금속이온'을 만나도록 하면 금속은 전자를 얻고 금속이온은 전자를 잃는 것.

리튬이온배터리, 태양전지 등의 성능을 향상시키는 방법은 금속산화물 나노입자에 '갈바닉 부식'적용→금속산화물 부식→속이 텅비고 표면에 구멍이 난 새장(cage)구조 형성→새장구조 속 텅빈 공간에 리튬이온 충전 순이다.

한편 이번 연구결과는 24일 국제 학술지 '사이언스(Science)'에 실렸다.
 

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