°­º´¿ì ȸ¿ø (Æ÷Ç×°ø´ë) ¿¬±¸ÆÀ, Àü±âÂ÷ ¹èÅ͸®, ¿¡³ÊÁö ¹Ðµµ ³ô¿©¾ß ¿À·¡ °£´Ù

¾çÀÌ¿Â »óÈ£ È®»êÀ» ÅëÇÑ ±Ø´ëÈ­µÈ »ê¼Ò ÀÌ¿Â ¹ÝÀÀÀ» °¡Áö´Â °í¼º´É ¸®Æ¬ ÀÌÂ÷ÀüÁö °³¹ß


¡ã °­º´¿ì ±³¼ö

Àü±âÂ÷´Â ¹èÅ͸®¿¡ ÀúÀåµÈ Àü·ÂÀ¸·Î ¿òÁ÷ÀδÙ. µû¶ó¼­, Àü±âÂ÷ÀÇ ÁÖÇà°Å¸®´Â ¿¬·áÅÊÅ©ÀÎ ¹èÅ͸®ÀÇ ¿ë·®¿¡ µû¶ó Á¿ìµÈ´Ù. ÀÚµ¿Â÷ ¹è±â°¡½º·Î ÀÎÇÑ È¯°æ¿À¿°ÀÌ ¹®Á¦°¡ µÇ¸é¼­ Àü±âÂ÷¿¡ ´ëÇÑ °ü½Éµµ ³ô¾ÆÁö°í ÀÖÁö¸¸, Àå°Å¸® À̵¿À» °í·ÁÇÑ´Ù¸é Àü±âÂ÷ ±¸¸Å¸¦ ²¨¸®°Ô µÈ´Ù. POSTECH ¿¬±¸ÆÀÀÌ ÃÖ±Ù Àü±âÂ÷ÀÇ ÁÖÇà°Å¸®¸¦ ´Ã¸®¸é¼­ °ªºñ½Ñ ±Ý¼ÓÀ縦 »ç¿ëÇÏÁö ¾Ê´Â °í¿ë·® ¸®Æ¬ °ú·® ¾ç±Ø ¼ÒÀ縦 ¼±º¸¿´´Ù.

½Å¼ÒÀç°øÇаú °­º´¿ì ±³¼ö, ÅëÇÕ°úÁ¤ ÀÌÁ¤È­¾¾ ¿¬±¸ÆÀÀº ¼º±Õ°ü´ë ¿¡³ÊÁö°úÇаú À±¿ø¼· ±³¼öÆÀ°ú ÇÔ²² ÅëÇØ ¸®Æ¬°ú ÀüÀ̱ݼÓÀ» Æ÷ÇÔÇÑ ¾çÀ̿µéÀÇ ºÐÆ÷ ÇüÅ°¡ Àü±Ø ¹°ÁúÀÇ Ãʱ⠹ÝÀÀ È°¼ºÈ­¿Í °¡¿ªÀû Àü±âÈ­ÇÐ ¹ÝÀÀ¿¡ Áß¿äÇÑ ¿äÀÎÀÌ µÇ´Â °ÍÀ» óÀ½À¸·Î ¹àÇô³Â´Ù. À̸¦ ÅëÇؼ­ ¸®Æ¬°ú ÀüÀ̱ݼÓÀÇ ºÐÆ÷¸¦ Á¶ÀýÇÔÀ¸·Î½á »ê¼Ò ÀÌ¿Â ¹ÝÀÀÀ» ±Ø´ëÈ­ÇØ Çö½ÃÁ¡±îÁö º¸°íµÈ ¿¬±¸ Áß¿¡¼­ °¡Àå ³ôÀº ¿¡³ÊÁö ¹Ðµµ¸¦ ±¸ÇöÇß´Ù. ÀÌ ¿¬±¸ ¼º°ú´Â Àç·áºÐ¾ß ±¹Á¦ÇмúÁö ¡®¾îµå¹ê½ºµå »çÀ̾ð½º(Advanced Science)¡¯¿¡ ÃÖ±Ù °ÔÀçµÆ´Ù.

¹èÅ͸®´Â Àü±â ¿¡³ÊÁö¸¦ ÀúÀåÇÏ´Â ºÎÇ°À¸·Î °¡Àü¿¡¼­ºÎÅÍ ÈÞ´ë Àü±âÁ¦Ç°±îÁö ¹èÅ͸®´Â ÀÏ»ó»ýÈ°ÀÇ ÇʼöÇ°ÀÌ µÆ´Ù. ±×·¯³ª ¹èÅ͸®ÀÇ ¿ë·®À» ´Ã¸®´Â ÀÏÀº ±×¸® °£´ÜÇÏÁö ¾Ê´Ù. ¹èÅ͸®°¡ Â÷ÁöÇÏ´Â ºÎÇÇ¿Í ¹«°Ô ¶§¹®Àε¥, Å« ¹èÅ͸®¸¦ ¾ñÀ¸¸é °ø°£ÀÌ ÁÙ¾îµé°í, ¿¡³ÊÁö È¿À²ÀÌ ¶³¾îÁø´Ù. ¿îµ¿¼º´Éµµ ¶³¾î¶ß¸°´Ù. °á±¹, Å©±â°¡ ÀÛ°í °¡º­¿ì¸é¼­ Àü±â ¿¡³ÊÁö¸¦ È¿À²ÀûÀ¸·Î ÀúÀåÇϱâ À§Çؼ­´Â ¹èÅ͸®ÀÇ ¿¡³ÊÁö ¹Ðµµ¸¦ ³ôÀÌ´Â °ÍÀÌ °ü°ÇÀÌ´Ù. Áö±Ý±îÁöÀÇ ¹èÅ͸® ÇѰ踦 ¶Ù¾î³Ñ±â À§Çؼ­ ±âÁ¸ ÀüÀÌ ±Ý¼Ó ±â¹ÝÀ¸·Î ÀüÀÚ¸¦ °ø±ÞÇÏ´Â °Í ÀÌ¿Ü¿¡ »ê¼Ò ÀÌ¿Â ±â¹ÝÀÇ ¹ÝÀÀÀ» ÅëÇØ Ãß°¡ÀûÀÎ ÀüÀÚ °ø±ÞÀÌ °¡´ÉÇÑ Àü±Ø ¹°ÁúÀÌ ÇÊ¿äÇÏ´Ù.

¿¬±¸ÆÀÀº ÇöÀç »ç¿ëµÇ°í ÀÖ´Â ¾ç±Ø ¼ÒÀ纸´Ù ´õ ³ôÀº ¿¡³ÊÁö ¹Ðµµ¸¦ °®´Â ¸®Æ¬ °ú·®(Li-rich) ¾ç±Ø ¼ÒÀçÀÇ Àü±âÈ­ÇÐÀû È°¼ºµµ¸¦ ±Ø´ëÈ­ÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ±¸Á¶Àû, È­ÇÐÀû Á¶°ÇÀ» Á¦½ÃÇß´Ù. À̸¦ ÅëÇØ »ó¿ëÈ­µÈ ÀüÁö¿¡ ¸¹ÀÌ »ç¿ëµÇ´Â ºñ½Ñ ±Ý¼ÓÀÎ ÄÚ¹ßÆ®(Co)¸¦ »ç¿ëÇÏÁö ¾Ê°íµµ ¸¹Àº ¿¡³ÊÁö¸¦ ÀúÀåÇÒ ¼ö ÀÖ´Â ¸®Æ¬ °ú·®(Co free 3d-transition metal based Li-rich) ¾ç±Ø ¼ÒÀ縦 °³¹ßÇÏ´Â µ¥ ¼º°øÇß´Ù.

¶ÇÇÑ, ¸®Æ¬ °ú·® ¹°Áú¿¡¼­ ±¹ºÎÀûÀÎ ±¸Á¶¿Í ¸®Æ¬°ú ÀüÀ̱ݼÓÀ» Æ÷ÇÔÇÑ ¾çÀ̿µéÀÇ ºÐÆ÷ ÇüÅ°¡ Ãʱ⠹ÝÀÀ È°¼ºÈ­ ¹× °¡¿ª¼º¿¡ Áß¿äÇÑ ¿äÀÎÀÌ µÇ´Â °ÍÀ» ¹àÇô³Â´Ù.

ÀÌ·¸°Ô °³¹ßµÈ ¹°ÁúÀº »ê¼Ò ÀÌ¿Â ¹ÝÀÀÀÇ ±Ø´ëÈ­ÇØ ¾ç±Ø ¼ÒÀç Áß¿¡¼­ °¡Àå ³ôÀº ¿¡³ÊÁö ¹ÐµµÀÎ 1100Wh/kg(kg´ç 1100¿ÍÆ®½Ã) ÀÌ»óÀÇ °¡¿ª ¿¡³ÊÁö ¹Ðµµ¸¦ ±¸ÇöÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ±âÁ¸ÀÇ ¸®Æ¬ °ú·® ¾ç±Ø ¼ÒÀçµéÀÇ ¿¡³ÊÁö ¹Ðµµº¸´Ù 30% ÀÌ»ó Áõ°¡ÇÑ ¼öÄ¡ÀÌ´Ù.

»Ó¸¸ ¾Æ´Ï¶ó, ¸®Æ¬ °ú·® ¹°ÁúÀ» »ç¿ëÇÏ´Â ÀüÁö¿¡¼­ ³ªÅ¸³ª´Â Àü¾Ð °­ÇÏ ¹®Á¦¸¦ ȹ±âÀûÀ¸·Î ¾ÈÁ¤È­½Ãų ¼ö ÀÖÀ½À» È®ÀÎÇß´Ù. À̹ø¿¡ °³¹ßµÈ ¹æ¹ý¿¡ µû¸£¸é, ±âÁ¸ÀÇ 4.3 mV/cycle¾¿ ³·¾ÆÁö´Â Àü¾ÐÀÌ 0.6 mV/cycle ·Î Çâ»óµÇ´Â °ÍÀ¸·Î ³ªÅ¸³µ´Ù.


¡ã °­º´¿ì ±³¼ö

¿¬±¸¸¦ ¼öÇàÇÑ ÀÌÁ¤È­¾¾´Â ¡°ÀÌ ¿¬±¸´Â Â÷¼¼´ë °í¿ë·® ¹°ÁúÀÎ ¸®Æ¬ °ú·® ¹°Áú¿¡¼­ ¸®Æ¬°ú ÀüÀ̱ݼÓÀÇ ºÐÆ÷¸¦ Á¶ÀýÇÔÀ¸·Î½á ¹èÅ͸® ¹Ðµµ¸¦ ³ôÀÏ ¼ö ÀÖ´Â »õ·Î¿î Á¢±Ù¹ý¡±À̶ó¸ç ¡°ÀÌ ¼ÒÀ縦 ±âÁ¸ »ó¿ëÈ­µÈ ¾ç±Ø ¼ÒÀç¿Í ´ëüÇØ Àü±âÀÚµ¿Â÷¿¡ Àû¿ëÇÑ´Ù¸é, ÁÖÇà°Å¸®°¡ ÈξÀ ´Ã¾î³¯ ¼ö ÀÖ´Ù¡±¶ó°í ¸»Çß´Ù.

°øµ¿±³½Å ÀúÀÚÀÎ °­º´¿ì ±³¼ö´Â ¡°À̹ø ¿¬±¸ ¼º°ú´Â Â÷¼¼´ë °í¿ë·® ¸®Æ¬ÀüÁö¿¡¼­ Àü±âÈ­ÇÐ ¹ÝÀÀÀÇ È°¼ºµµ¸¦ ȹ±âÀûÀ¸·Î Çâ»ó½ÃÄÑ »ç¿ë °¡´ÉÇÑ ¿ë·®À» Áõ°¡½Ãų ¼ö ÀÖ´Â ¹°Áú ¿äÀεéÀ» Á¦½ÃÇß´Ù´Â °Í¿¡ Å« Àǹ̰¡ ÀÖ´Ù¡±¶ó¸ç, ¡°Æ¯È÷ ÀÌ·¯ÇÑ ¿äÀεéÀÇ Á¶ÀýÀ» ÅëÇؼ­ ºñ½Ñ ±Ý¼Ó Àç·á¸¦ Æ÷ÇÔÇÏÁö ¾Ê°í, °í¿ë·® ¸®Æ¬ÀüÁö¸¦ ±¸ÇöÇÒ ¼ö ÀÖ¾î »ê¾÷¿¡ ±â¿©ÇÏ´Â ¹Ù°¡ ±â´ëµÈ´Ù¡±¶ó°í ¸»Çß´Ù.

ÇÑÆí, ÀÌ ¿¬±¸´Â Çѱ¹¿¬±¸Àç´Ü Áß°ß¿¬±¸ÀÚÁö¿ø»ç¾÷, ¹æ»ç¼±±â¼ú°³¹ß»ç¾÷ÀÇ Áö¿øÀ¸·Î ¼öÇàµÆ´Ù.

-Ãâó: POSTECH ¿¬±¸¼º°ú