영남무료 슬롯교는 화학과 강미숙 교수 연구팀이 차세대 리튬이온전지 분야에서 주목할 만한 연구 성과를 발표하며, 세계적 권위의 국제학술지 2편에 동시에 게재됐다고 23일 밝혔다.
이번 성과는 ▲고속충전이 가능한 양극 소재 인터페이스 설계 기술과 ▲폐촉매를 활용한 자성 음극 소재 개발에 관한 연구다. 연구 결과는 각각 Energy Storage Materials(IF 20.2)와 Advanced Science(IF 14.1)에 실려 세계적 경쟁력을 입증했다.
첫 번째 연구는 리튬이온전지의 충전 속도를 크게 높이면서도 안정성을 확보하는 기술이다. 강 교수팀은 알루미늄, 플루오린, 탄소 원소를 동시에 코팅하여 리튬불화물(LiF) 기반의 안정된 계면층을 구현함으로써, 10배 빠른 충전 속도에서도 성능 저하 없이 2,000회 이상 작동 가능한 양극 전극을 개발했다. 이 기술은 리튬인산철(LFP)은 물론 니켈계 고용량 양극(NCM)에도 적용 가능성이 입증됐다. 해당 논문은 경북무료 슬롯교 유지영 교수와 공동 교신저자로, 문호준 석사 졸업생이 제1저자로 참여했다.
두 번째 연구는 메탄 열분해 반응에서 발생한 촉매 잔여물을 업사이클링해, 자성을 지닌 고성능 음극 소재로 활용한 사례다. 철(Fe) 코어와 양파 모양의 탄소 쉘 구조를 가진 이 소재는 외부 자기장을 이용해 리튬이온의 이동 경로를 정렬시켜 도전재 없이도 기존 그라파이트 대비 150% 이상의 성능 향상을 보였다. 이 논문에는 물리학과 김기현 교수가 공동 교신저자로, 고명석 석사 졸업생이 제1저자로 참여했다.
이번 두 편의 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 지원하는 지역혁신선도연구센터(RLRC) 사업의 일환으로 수행됐다.
강미숙 교수는 “양극 소재의 계면 설계와 폐촉매 기반의 음극 자성 소재 개발이라는 상반된 전략으로 차세대 에너지 저장 기술의 가능성을 넓히고자 했다”며 “앞으로도 초고용량·초고속 충전이 가능한 신개념 양극재 및 음극재, 고체전해질 소재 개발에서도 세계적 경쟁력을 이어가겠다”고 밝혔다.