전남대 이윤성 교수팀 '나트륨 이차전지 고효율' 기술 개발
다기능 하이브리드형 인터페이스로 향상된 전기화학 성능 제시
화학·재료분야 권위지 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈' 온라인판 게재

[광주=김준원 기자] 전남대학교 화학공학부 이윤성 교수팀이 차세대 나트륨 이차전지의 효율을 높이는 기술을 개발했다.
이윤성 교수팀은 기존 나트륨 이차전지에서 야기되는 여러 문제를 개선할 수 있는, in-situ 표면 개질 기술을 통해 일련의 하이브리드 (유/무기)형 나트륨 이온 전도성 계면(물질의 경계층)을 제안했다.

전남대 이윤성 교수. [사진=전남대]
연구팀은 나트륨 금속 음극 근처에 Na-In, Na-Bi, Na-Zn, Na-Sn 하이브리드 전도성 계면을 형성하게 되면 금속과 전해질 사이의 상간 저항을 줄일 수 있고, 이렇게 제안된 4개의 전도성 층간 상은 높은 전류와 용량의 변화에도 균일한 나트륨 이온 증착을 효과적으로 조절할 수 있음을 밝혀냈다.
이런 다기능 하이브리드 인터페이스는 유/무기 성분을 모두 포함하고 있어 나트륨 이온의 빠른 이동을 원활하게 하고, 나트륨 덴드라이트(전지 내 금속 응고) 성장을 억제할 수 있으며, 높은 기계적 안정성을 가지고 있어, 자연 상태의 나트륨보다 매우 향상된 전기화학 성능을 제시했다.
나트륨 이차전지의 재료는 쉽게 구할 수 있는 풍부한 재료로써 전기화학적 변화가 적어, 대용량 에너지 저장 장치로 활용될 수 있다. 하지만, 배터리를 최초에 충전할 때 음극 표면에 형성되는 막인 SEI(Solid Electrolyte Interface)층이 불균일하게 형성되면 나트륨 이온이 불균일하게 분포하게 되고, 이는 활성 나트륨 손실과 덴드라이트 성장 등을 야기하게 되어 에너지 효율을 크게 저하시키는 요인이 된다. 이는 나트륨 이차전지를 실제 대용량 에너지 저장장치로 활용하는 데 장애가 되고 있다.
이번 연구에는 이윤성 교수와 공동교신저자로 이름을 올린 Thangavel Ranjith 조교수는 이 교수의 지도 아래 신화학소재공학과 석·박사 통합과정을 수료했고, 지난해 인도공과대학-구와하티의 조교수로 부임한 이후에도 꾸준한 공동연구를 진행하고 있다.
이 연구 결과는 화학/재료 분야 권위지인 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’(Advanced Functional Materials, 영향력지수 19.924) 온라인판에 게재됐으며, 10월호 표지논문으로 게재될 예정이다. 논문원제는 “A Series of Hybrid Multifunctional Interfaces as Artificial SEI layer for Realizing Dendrite Free, and Long-life Sodium Metal Anodes”이다. /kimnews@sedaily.com
[ⓒ 서울경제TV(www.sentv.co.kr), 무단 전재 및 재배포 금지]
관련뉴스
- [영상뉴스] 대구시, 국비 8조 확보 교두보 마련…정부예산안 역대 최대 반영
- [영상뉴스] 대구시, ‘제1회 대구 글로벌 청년 관광교류 프로그램’ 개최
- [영상뉴스] 대구시, ‘공공건설공사 품질검수단’ 확대 운영. . .부실시공 예방 및 안전확보 기여
- [양상뉴스] 대구보건환경연구원, 인플루엔자 및 호흡기바이러스 감시 나서
- 베이징서 울려 퍼진 한국 전통음악…국립민속국악원 공연 호평
- 광주희망원, 노숙인 생활환경 개선 리모델링 공사 개시
- 포항시, APEC 대비 생물테러·항공기 사고 대응 대규모 합동훈련 실시
- 영진전문대 인테리어디자인과, 전국 단위 실무 명문 학과로 자리매김. . .“실내건축 인재 양성의 선도 모델”
- 김천시, 시민 소통 맞춤형 현장민원실...개령면에서 순조로운 시작
- 수성구, 2025 청년 창작댄스 경연대회 ‘무대를 찢어라’ 참가팀 모집
주요뉴스
오늘의 날씨
마포구 상암동℃
강수확률 %
기획/취재
주간 TOP뉴스
- 1농식품부, 계란값 우려에 산란계 '사육 면적 확대' 최대 2년 늦춰
- 2쿠팡 "입점 소상공인, 중소기업으로 성장한 업체 1만개 넘어"
- 3LG, '에이머스 해커톤' 대회 개최…상위 3개팀에 입사 시 혜택
- 4대한항공, '보잉777-300ER 항공기' 이코노미석 배열 개조 철회
- 5스타벅스, '하반기 바리스타 공개 채용'…14일까지 접수
- 6LPG협회-르노코리아, 'LPDi 하이브리드차' 양산 개발 위한 MOU 체결
- 7NH농협은행, 영국 런던지점 개점식 개최…"글로벌 IB 도약 요충지"
- 8LG엔솔 인사책임자, 美구금 현장 대응 위해 출국…"조기 석방이 최우선"
- 9카카오, AI 네이티브 비전 공개…"AI는 기능 아닌 운영체계"
- 10삼성전자, 평택 5공장 착공 재개 시동…HBM4 생산 확대 대비
댓글
(0)