국내 연구진이 공기 중 산소로 충전되는 차세대 배터리인 리튬-공기 배터리의 에너지 저장 소재를 개발했다. 기존 리튬-이온 배터리에 비해 약 10배 큰 에너지 밀도를 얻을 수 있어 전기자동차용 배터리에 널리 쓰일 것으로 기대된다.
1일 KAIST(총장 신성철)에 따르면 신소재공학과 강정구 교수가 숙명여대 화공생명공학부 최경민 교수 연구팀과 원자 수준에서 촉매를 제어하고 분자 단위에서 반응물의 움직임 제어가 가능해 차세대 배터리로 주목받는 리튬-공기 배터리용 에너지 저장 전극 소재(촉매)를 개발했다.
연구팀은 기존 나노입자 기반 소재의 한계를 극복하는 원자 수준의 촉매를 제어하는 기술과 금속 유기 구조체(MOFs)를 형성해 촉매 전구체와 보호체로 사용하는 개념을 적용하면서 물 분자의 거동 메커니즘 규명을 통해 물 분자를 하나씩 제어하는 기술도 함께 활용했다.
그 결과 합성된 원자 수준의 전기화학 촉매는 금속 유기 구조체의 1nm(나노미터, 1nm=10억 분의 1m) 이하 기공(구멍) 내에서 안정화가 이뤄져 뛰어난 성능으로 에너지를 저장한다는 사실을 밝혀냈다.
KAIST 신소재공학과 최원호 박사과정이 제1 저자로 참여한 이번 연구 결과는 재료 분야 저명 국제 학술지 `어드밴스드 사이언스(Advanced Science)' 에 지난 5월 6일 게재됐다.
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