[U's Line 곽다움 기자] 세종대 조창흠 학생이 나트륨이차전지 전극소재를 활용한 양극소재를 개발했다.
세종대학교·세종사이버대학교는 최근 명승택 나노신소재공학과 교수 연구팀의 조창흠(나노신소재공학과·13) 학생이 인체의 뼈를 모방한 소재(NaCaPO4)를 나트륨이차전지 전극소재에 적용해 기존의 단점을 개선한 양극소재를 개발하는 데 성공했다고 지난 20일 밝혔다.
이번 연구는 에너지 분야 국제학술지인 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈(Advanced Energy Material)’에 지난달 게재돼 주목받고 있다.
조창흠 학생은 성능은 좋지만 단점이 극명해 사용하기 어려운 재료인 나트륨이차전지 전극소재를 인체 뼈 재료를 모방, 표면에 코팅을 해 성능을 개선했다. 단단하고 이온 전달에 유용한 인체의 뼈 소재를 양극소재 표면에 적용해 층상구조(P2) 소재가 갖는 기존의 효율 저하 문제를 해결한 것이다.
특히 고용량 층상구조 소재는 초기에 주목을 받았지만 구조적 불안정성에 따른 효율 문제로 나트륨이차전지용 양극소재에 적용하는 데 한계가 있었다. 그러나 이 연구는 에탄올에 뼈 소재 원료와 층상구조 양극소재를 섞어 80℃의 온도에서 증발시키고, 이후 열처리 과정을 통해 양극소재 표면에 뼈 소재 원료를 치밀하게 부착하는 방법으로 나트륨이차전지의 전기화학적 성능을 약 40% 향상시켰다. 이번 연구로 차세대 이차전지 중 하나인 나트륨이차전지의 상용화 가능성을 높여줄 것으로 기대된다.
조창흠 학생은 “이번 성과를 통해 앞으로의 연구활동에 큰 동기부여를 받았다. 차세대 이차전지 관련 연구를 계속해 상용화될 수 있도록 하는 것이 목표다”고 말했다.