인하대, 차세대 배터리 음극재 관련 탄소 소재 개발

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【파이낸셜뉴스 인천=한갑수 기자】 인하대학교는 화학공학과 양승재 교수팀이 안동대학교 남승훈 교수팀과 함께 저온 흑연화 공정 개발을 통해 새로운 구조의 나노 탄소 소재를 개발했다고 17일 밝혔다.

상업화된 기존 흑연 기반 음극은 이론용량과 율속특성(충·방전 속도에 따라 용량 유지율이 좋아지거나 나빠지는 특성)이 낮아 차세대 에너지 저장시스템에 적용하는 데 한계가 있다. 이러한 약점을 개선한 나노탄소전극이 보고되고 있지만 낮은 흑연화도로 인해 작동전압이 높아지는 단점이 있다.

양승재 교수팀은 멜라민-니켈 배위결합을 유도하고 탄화 공정을 적용해 흑연 나노결정들이 다방향으로 연결되도록 함으로써 독특한 구조의 탄소 소재 형성에 성공했다.

이를 리튬이온 배터리 음극에 적용할 경우 다방향으로 열린 흑연 나노결정을 통해 리튬이온의 빠른 출입이 가능해진다.

또 인-시투(In-situ) 라만(Raman) 분석을 통해 리튬 저장 메커니즘도 상세히 규명했다.

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