탄소 나노주형을 사용해 고출력, 고용량 특성을 갖고 있는 나트륨 금속 전극 소재를 개발한 진형준 교수와 대학원생.
[인천=일요신문]박창식 기자= 인하대학교(총장 최순자)는 진형준 고분자공학과 교수 연구팀이 탄소 나노주형을 사용해 고출력, 고용량 특성을 갖고 있는 나트륨 금속 전극 소재를 개발했다고 24일 밝혔다.
진 교수팀은 금속 자체를 이차전지 음극으로 사용할 수 있는 다공성 탄소 나노주형을 개발했다. 이를 나트륨 금속전지의 음극으로 사용하면 기존 리튬이온전지보다 오래 사용할 수 있다. 용량도 3배 이상 상승할 것으로 보고 있다. 수 천 번 이상 충‧방전을 계속해도 성능이 안정적으로 유지된다.
나트륨 금속전지를 위한 다공성 탄소 나노주형의 충·방전 과정에 대한 모식도와 모폴로지, 결정성에 따른 수명안정 특성을 나타내는 이미지.
그라파이트라는 물질을 음극으로 사용하고 있는 리튬이온전지는 안정성과 수명이 짧다는 문제를 안고 있다. 하지만 이번 연구는 금속 자체를 음극으로 사용하기 때문에 리튬 전지의 단점을 보완할 수 있어 상업화도 가능하다는 설명이다. 연구 결과를 담은 논문 ‘Macroporous catalytic carbon nanotemplates for sodium metal anodes’은 세계적인 재료공학 학술지인 ‘Advanced Energy Materials(IF:16.721)’ 11월 온라인 판에 게재됐다.
진형준 교수는 “사물에 전력을 공급할 수 있는 에너지 저장장치 개발이 점점 중요해지고 있다”며 “현재 널리 사용하고 있는 리튬이온전지는 리튬 매장량에 한계를 지니고 있어 이를 대체할 전력원을 찾고 있는데 이번 연구 결과가 차세대 에너지 저장장치 개발에 긍정적인 영향을 미칠 것”이라고 말했다.
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