Update2024.06.18 (화)
성균관대학교에서 상용 음극재인 흑연의 용량 한계를 극복할 새로운 음극재를 개발했다.
한국연구재단(이사장 이광복)은 박호석 교수(성균관대학교) 연구팀이 실리콘 기반 고엔트로피 합금(high entropy alloy) 소재를 통해 고용량, 장수명 리튬이온전지 음극 소재 개발에 성공했다고 28일 밝혔다.
글로벌 전기차 시장이 커지면서 배터리 기술 경쟁도 치열해지고 있는 가운데, 음극재인 흑연 용량 한계(이론용량 372mAh/g)를 극복하기 위해서 고용량 실리콘(이론용량 4,200mAh/g)으로 대체하기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
그러나 실리콘 소재의 경우 낮은 전기전도도 뿐만 아니라 충·방전을 반복하면 부피가 팽창해 장기 안정성이 저하된다는 문제점이 있다.
연구팀은 다양한 조성의 원소들로 이루어진 실리콘 기반 고엔트로피 합금 소재를 개발, 한 가지 소재로 구현하기 어려운 물성을 부여해 실리콘의 성능 저하 문제를 해결했다.
고에너지 볼밀링 합성법을 사용하여 합성 방법의 공정을 최소화하면서, 고용량의 실리콘(Si), 고반응성의 인(P), 빠른 리튬이온 전도성을 가진 게르마늄(Ge), 자가 복원력을 가진 액체 금속의 갈륨(Ga)의 장점을 도입한 GaGeSiP3 소재를 개발하는 데 성공했다.
GaGeSiP3 소재의 경우, 고전류 밀도에서도 949mAh/g의 높은 율속 용량을 보였고, 2,000회 충·방전 이후에도 1,121mAh/g의 높은 용량을 유지하는 것으로 확인됐다.
박호석 교수는 “이번 연구는 리튬이온전지 에너지밀도를 향상시키기 위한 핵심 소재인 실리콘의 문제점을 해결할 수 있는 방안을 제시했을 뿐만 아니라, 고엔트로피 합금 소재를 반응성이 높은 인(P) 원자에서도 처음으로 구현하였다는 점에서 의의가 있다”고 밝혔다.
또한, 이번 연구를 통해 실리콘 기반 고엔트로피 합금 소재 설계 기준을 제시한 만큼 향후 다양한 조합의 고엔트로피 소재 합성을 통해 구조 및 조성 최적화, 배터리 성능 향상을 위한 양극 최적화 등의 추가 연구를 수행할 계획이다.
과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 리더연구 사업의 지원으로 수행된 이번 연구 성과는 에너지 분야 국제학술지 ‘에너지 및 환경과학(Energy & Environmental Science)’에 4월 16일 게재되었다.
소정의 성과 기대합니다. 필자는 국사 성균관자격 성균관대 출신입니다(1983학번. 윤 진한). 한국 유교 최고 제사장은 고종황제 후손인 황사손(이 원)임. 불교 Monkey 일본 항복후, 현재는 5,000만 유교도의 여러 단체가 있는데 최고 교육기구는 성균관대이며,문중별 종친회가 있고, 성균관도 석전대제로 유교의 부분집합중 하나임. 한국에 무종교인은 없습니다..5,000만 모두가 유교국 조선의 한문성명.본관 가지고, 유교교육 받고, 설날,추석.대보름,한식,단오 및 각종 명절, 24절기,문중제사.가족제사!@모든 일에는 국가주권을 중심으로,헌법,국제법, 국사,세계사의 상위규범과, 하위법률, 대중언론.사설 입시지의 상하질서를 반영하여, 조정하는 방법이 적절할것입니다.Royal성균관대는 太學등의 별칭있고,왕립대학이며, 대한제국의 皇대학 전통과 자격을 가지고 있음. 해방후의 주권없는 일제잔재 중심 비신분제 국립대학과는 성격도 다름. 국사 성균관(성균관대)나라. 조선.대한제국 유일무이 최고 교육기관 성균관의 정통승계로, 6백년 넘는 역사를 국내외에서 인정받고 있는 한국 최고(最古,最高)대학. Royal 성균관대. 세계사의 교황반영, 교황윤허 서강대는 국제관습법상 성대다음 Royal대 예우. 두 대학만 일류.명문대임. 해방후 조선성명 복구령으로, 유교국가 조선의 한문성명.본관등록이 의무인, 행정법.관습법상 유교나라 한국. 5,000만 한국인뒤 주권없는 패전국 불교 Monkey 일본의 성씨없는 점쇠 僧(히로히토, 아키히토, 나루히토등,일본에서는 천황). 그뒤 한국에 주권.학벌없는 패전국 일본 잔재 경성제대 후신 서울대(점쇠僧이 세운 마당쇠 불교 Monkey). 그 뒤 새로생긴 일제강점기 초급대 출신대나 기타의 비신분제 대학들.헌법 임시정부 정통성, 국제법, 한국사, 세계사 및 여러 교과들의 이론은 거의 바뀌지 않을것입니다.헌법이나, 국제법, 한국사, 세계사의 자격은 대중언론.입시지의 준동을 아랑곳 하지 않는 특질을 가졌습니다.대중언론에서, 주권.학벌없이 한국영토에 남아, 발호하는 패전국 奴隸 왜구 서울대와 추종세력들! 한국의 모든 대학들은 국사 성균관 자격 성균관대와, 세계사의 교황반영 교황윤허 서강대 제외하고는, 아직까지 대중언론.입시지에서 왜구 서울대를 극복하지 못하는 형태로 형성되었고, 지금까지 그렇게 이어져 왔습니다.@ 해방당시 미군정부터, 상위법은 승전국 국가원수들이 모여 발표한 포츠담선언(카이로선언 포함)이 국제법으로 상위법 역할을 하고, 미군정령은 하위법이라, 상위법 우선의 원칙으로, 경성제대 후신 서울대는 한국영토에 주권.자격.학벌이 없어왔음. 조선.대한제국에는 유일무이 최고 교육기관으로 성균관 하나밖에 없던 나라였음.
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