[매일일보 복현명 기자] 강용묵 동국대학교 융합에너지신소재공학과 교수 연구팀이 경희대·서울대와의 공동 연구를 통해 현재 사용되고 있는 리튬이차전지에 비해 부존자원이 풍부하고 가격경쟁력이 우수한 나트륨 이차 전지용 인계 금속 음극 소재의 수명 특성·고율 특성 향상을 위한 주요 설계인자를 규명하는데 성공했다.
연구팀은 다년간 리튬 이온 이차 전지 양극·음극 성능에 필적하면서도 낮은 단가를 가지는 나트륨 이온 이차 전지 양극용 망간계 산화물 소재·음극용 인(P)계 금속 소재 등에 대한 연구를 진행해왔다.
이번 연구에서는 인계 소재와 금속의 복합소재가 제조됐을 때 나트륨 이온의 충전 과정에서 인의 부피팽창에 대한 수용 능력이 증가하며 전기화학특성 퇴화를 가속화시키는 상분리 또한 감소한다는 점을 규명해 고용량 고수명 인계 음극 소재의 구현을 위한 중요한 설계 방향을 제시했다.
연구결과의 제 1저자로는 해외우수신진연구자 지원 사업의 지원을 받고 있는 장카이 동국대 박사와 김두호 경희대 교수가 참여했으며 한국연구재단 해외우수신진연구자 지원 사업, 중견 연구 사업 등의 지원을 받아 김 교수, 조맹효 서울대 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 수행됐다.
강용묵 동국대 교수는 “리튬 이차 전지 대비 가격 측면에서의 장점이 있는 나트륨 이차 전지의 에너지 밀도를 리튬 이차 전지와 유사한 수준으로 향상시키기 위해서는 고용량 인계 음극 소재의 수명 특성·고율 특성 안정화가 매우 중요한 상황이고 이런 측면에서 본 연구 결과의 중요성이 있다고 생각된다”고 말했다.
