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| 네이처 자매지에 실렸다(Published in the sister journal of 'Nature') | |||
| 작성자 | 대외협력과 | 작성일 | 2017-10-17 |
| 조회수 | 1294 | ||
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고민성 교수(금속공학과).jpg| 네이처 자매지에 실렸다(Published in the sister journal of 'Nature') | |||||
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대외협력과 |  |
2017-10-17 |  |
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고 교수는 이 논문을 통해 기존 리튬이온전지의 음극 소재로 사용되는 흑연보다 충전 속도는 1.5배 빠르고 용량은 50% 증가한 ‘가장자리 활성화 흑연/실리콘 복합체’를 개발했다. 흑연은 이론적으로 사용 가능한 용량이 낮아 높은 에너지 밀도를 구현할 수 없고, 빠른 속도로 충전할 경우 성능과 안전성이 떨어지는 문제가 있었다. 고 교수는 이번 연구에서 니켈 촉매환원법으로 흑연의 가장자리를 활성화시켜 고속충전 특성을 크게 향상시키는 한편, 모노 실레인 화학기상 증착법으로 흑연 안팎을 수 나노미터(Nanometer: 1나노미터는 10억분의 1미터) 두께의 비정질 실리콘으로 균일하게 코팅해 에너지 밀도를 극대화시키고, 흑연질탄소 보호막 코팅으로 전지의 안정성까지 높이는 등 원천 기술을 확보했다. 이렇게 개발된 ‘가장자리 활성화 흑연/실리콘 복합체’는 배터리 충전 및 방전 시 리튬 이온과의 반응 속도는 크게 높이고 전자 전달과 리튬이온의 이동거리는 감소시켜 배터리의 고속 충전 특성을 크게 증가시키는 것으로 나타났다. 고 교수는 “최근 주목받는 전기자동차가 상용화되기 위해서는 고속충전이 가능한 고용량 이차전지 개발이 필수적이다.”면서, “이번에 개발된 음극 소재는 앞으로 전기자동차는 물론 중대형 에너지저장장치 등에 다양하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.”고 말했다. <부경투데이> Next-generation cathodic material, which greatly increases the capacity and charge rate of lithium-ion batteries used in electric vehicles, has been developed. Professor ko Min-seong (Department of Metallurgical Engineering, PKNU) recently collaborated with Professor Jo Jae-pil of Ulsan Institute of Science and Technology (UNIST) to write a paper entitled "Fast-charging high-energy lithium-ion batteries via implantation of amorphous silicon nanolayer in edge-plane activated graphite anodes" in the online edition of Nature’s sister magazine, ’Nature Communications’. Professor Ko has developed an ’edge activated graphite/silicon complex’ that has a charge rate 1.5 times faster and a capacity increase of 50% than that of graphite used as an anode material in existing lithium ion batteries. Graphite has theoretically low usable capacity and cannot achieve high energy density, and there is a problem in that performance and safety are poor when charged at high speed. In this study, Professor Ko said that by activating the edges of graphite by nickel catalytic reduction method, it can greatly improve the fast-charging characteristics, while the inside and outside of graphite can be measured by monosilane chemical vapor deposition method with a nanometer (one nanometer is one billionth of a meter) thick amorphous silicon to maximize the energy density and to improve the stability of the battery by coating the graphite carbon protective layer. The ’edge activated graphite/silicon composite’ developed in this way significantly increased the reaction rate with lithium ion during charging and discharging of the battery and decreased the moving distance of electron transfer and lithium ion, thereby greatly increasing the fast charging characteristic of the battery. Professor Ko said, "In order to commercialize an electric car that has recently attracted attention, it is essential to develop a high-capacity rechargeable battery with high-speed charging." and added, "I expect the cathode material developed this time can be used in various kinds of energy storage devices." <Pukyong Today> |
