금오공대 박철민 교수팀, ‘이차전지 용량 획기적 향상 전극소재’ 개발

금오공과대학교(총장 직무대리 이재원) 박철민 교수(41·신소재공학부) 연구팀이 리튬 및 나트륨 이온 이차전지의 용량을 획기적으로 향상시킬 수 있는 기술개발에 성공했다.

25일 이 대학에 따르면, 박 교수 연구팀은 ‘2차원 층상 및 3차원 프레임 결정구조의 주석계 화합물 전극소재의 제조 기술개발’에 성공해 신소재 분야 최상위급 SCI 학술지인 ‘ACS 나노및 ACS 어플라이드 머티리얼즈&인터페이스’의 5월 온라인판에 각각 게재됐다.

해당 연구는 박아람(28·석사과정) 및 이동훈(27·석사과정) 연구원이 논문의 제1저자로 각각 참여했다.

연구팀은 주석(Sn)과 텔루륨(Te) 및 셀레늄(Se)을 이용해 그 화합물인 3차원 프레임 결정구조의 주석-텔루라이드(SnTe) 및 2차원 층상 결정구조의 주석-셀레나이드(SnSe)를 간단한 고체합성법으로 각각 제조했다.

이를 리튬 및 나트륨 이온 이차전지의 전극소재로 적용, 고용량 리튬 및 나트륨이온 이차전지를 개발하는데 성공했고 개발된 주석-텔루라이드 및 주석-셀레나이드 화합물 소재는 리튬 및 나트륨 이차전지의 고용량 전극소재 뿐만 아니라 화합물 반도체로서 전자산업 분야에도 그 활용도가 매우 높을 것으로 기대된다.

박철민 교수는 “2차원 층상 및 3차원 프레임 결정구조를 갖는 주석-셀레나이드 및 주석-텔루라이드를 간단한 합성 방법으로 제조했다”면서 “이를 고용량 리튬 및 나트륨 이온 이차전지용 음극소재로 적용한 것은 기존에 실리콘에 치중되어 있는 고용량 이차전지용 음극소재 관련 연구에 새로운 가능성을 제시한 것”이라고 말했다.

한편, 이번 성과는 금오공대 ICT융합특성화연구센터(센터장 김동성)와 한국연구재단의 중견연구자 지원사업(핵심연구) 지원을 받아 수행됐다.