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김현석 교수 연구팀, 반도체 공정 활용한 ‘유무기 하이브리드 양극재’ 개발

등록일 2024.03.22. 작성자 김지우 조회 380

하이브리드 양극재 이용, 우수하고 안정적인 특성의 박막 배터리 개발
에너지 분야 국제 학술지 ‘Energy and Environmental Materials’ 게재

 

동국대 김현석 연구팀, 반도체 공정 활용한 ‘유무기 하이브리드 양극재’ 개발

 

동국대 공과대학 에너지신소재공학과 김현석 교수 연구팀이 충남대 윤순길 교수 연구팀, 울산대 정지원 교수 연구팀과의 공동 연구를 통해 반도체 공정을 활용한 유무기 하이브리드 양극재를 개발했다. 

 

김현석 교수 연구팀은 반도체 공정인 RF 마그네트론 스퍼터링 (RF Magnetron Sputtering) 공정을 도입해 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)과 ZnO를 결합하는 새로운 접근 방식을 활용했다. ZnO/PTFE 박막 전극은 놀라운 성능 지표를 보이며, 인상적인 비용량을 나타낸다. 이 하이브리드 양극재는 단일 ZnO 양극 소재 보다 훨씬 뛰어난 용량 유지력을 나타내는데 이는 PTFE 바인더를 사용하여 박막 배터리의 활물질에 대한 응력을 줄이고 Li+ 이온의 삽입 및 탈리 과정에서 부피 변화 효과를 완화하는 역할을 수행했기 때문이다.

 

김현석 교수는 “이번 선구적인 연구는 박막 리튬이온 배터리의 중요한 문제점을 해결할 뿐만 아니라 활물질 안정화를 위한 바인더 사용에 대한 귀중한 통찰력을 제공한다”며 “또한 이러한 발견이 보다 효율적이고 안정적인 에너지 저장 솔루션을 위한 길을 열고, 차세대 박막 배터리 기술의 미래 개발에 대한 희망이 되기를 기원한다”고 말했다.

 

해당 연구 결과는 한국연구재단의 지원을 받아 <Confluence of ZnO and PTFE Binder for Enhancing Peformance of Thin-Film Lithium-Ion Batteries>라는 제목으로 에너지 분야 저명 국제 학술지 「Energy and Environmental Materials (IF=15.0)」에 3월 20일에 게재 됐다.

 

 

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