입력 : 2017-12-10 12:30:02
국내 연구진이 리튬이온전지를 대체할 마그네슘 이온전지용 음극 소재 기술을 개발했다.
한국연구재단은 송승완 교수(충남대학교) 연구팀이 자원 매장량이 풍부한 마그네슘을 기반으로 마그네슘이온전지를 구현할 수 있는 새로운 음극 소재를 개발했다고 밝혔다.
현재 상용되는 리튬이온전지는 리튬 가격이 비싸고 전적으로 수입에 의존해야 하며 짧은 수명과 폭발 위험성 등의 단점이 있다. 반면, 마그네슘이온전지는 마그네슘을 구하기 쉽고 리튬이온전지보다 상대적으로 안전하며 친환경적이고 단위 부피당 에너지 밀도가 높으므로 차세대 에너지 저장장치로 주목받고 있다.
;)
Mg2Sn 음극의 전기화학적 충방전 사이클 특성
마그네슘이온전지는 리튬 대신 마그네슘 관련 소재를 사용하는 이차전지다. 마그네슘 가격은 리튬의 4%, 이론적 단위 부피당 에너지 밀도는 리튬이온전지의 1.7배(마그네슘이차전지 3833mAh/cm3, 리튬이온전지 2205mAh/cm3)에 이른다.
;)
마그네슘이온전지 Mg2Sn//V2O5의 제작과 상온에서의 충방전 성능 구현
그러나 마그네슘 금속을 음극으로 사용하는 마그네슘메탈전지는 리튬이차전지에서와 같이 염과 유기용매로 구성된 전해질을 사용하면 상온에서 작동이 어렵고, 특정 용매에서는 60~100℃의 고온에서만 사용할 수 있다. 이는 전해질 성분이 마그네슘 금속 음극 표면에 두꺼운 부도체 표면층을 형성하고, 결국 전지의 작동을 중단시키기 때문이다.
;)
충남대 송승완 교수
연구팀은 마그네슘 기반의 이차전지 구현을 위해 기존 마그네슘 금속 음극의 한계를 극복하고 대체할 수 있는 새로운 마그네슘-주석(Mg2Sn) 합금 음극 소재를 개발하고, 고용량 충전‧방전 성능을 획득했다.
송승완 교수는 “이번 연구는 마그네슘-주석 음극 소재를 상온에서 작동하는 마그네슘이온전지에 적용한 최초의 사례”라며, “탈리튬 차세대 이차전지 분야의 새로운 플랫폼을 제공할 수 있을 것으로 기대된다”라고 설명했다.
목록
위로