칼륨이온 배터리 음극소재로 적용 가능성↑

충북대 신소재공학과 박기대 교수팀
저명 국제 학술지 표지 논문 선정

박기대 교수, 김영범 씨.

［충북일보］ 충북대 신소재공학과 박기대 교수의 에너지·기능성재료 연구팀이 주도한 연구결과가 존 와일리 앤 선즈(Wiley)에서 발간하는 저명 국제 학술지 스몰메소즈(Small Methods, impact factor: 15.367) 지난 17일자 온라인 판에 게재됐다. 이 논문은 연구결과의 중요성을 인정받아 저널 뒷커버 이미지 논문으로 선정됐다.

'카본 요크쉘 구조의 제어 가능한 합성과 알칼리 이온 배터리의 음극 소재로의 금속화합물-카본 복합 요크쉘의 적용'이라는 주제의 이번 연구 논문에는 박기대 교수가 연구책임자, 신소재공학과 김영범(석사 졸업)씨가 1저자, 조중상 공업화학과 교수와 강윤찬 고려대 신소재공학부 교수가 공동연구자로 참여했다.

박기대 교수 연구팀은 이번 논문을 통해 나노소재 분야에서 주목받고 있는 요크쉘 구조의 카본입자 합성에서 요크의 사이즈와 형태를 자유롭게 조절할 수 있는 방법과 메커니즘을 세계 최초로 밝혔다.

계란 노른자 껍질구조로 불리는 요크쉘 구조는 에너지 저장 소재 분야에서 중요한 나노구조 소재로 각광받고 있다.

연구팀은 "이번에 개발된 요크쉘 카본 소재는 금속화합물 결정을 포함시킬 수 있는 담지체로 적용돼 이차전지 음극소재로 활용될 수 있는 가능성을 보여줬다는데 의미가 있다"며 "특히 리튬이온배터리의 음극소재 적용에서 나아가 차세대 이차전지인 나트륨 이온 배터리의 칼륨이온 배터리 음극소재로 적용할 수 있을 것"이라고 전망했다.

이번 연구에서 개발된 카본 요크쉘 구조의 합성에 대한 전략은 에너지 저장 소재뿐만 아니라 나노구조 소재를 활용할 수 있는 촉매, 센서, 바이오 분야에까지 다양하게 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

이 연구는 한국연구재단 개인 기초연구 사업 기본연구와 충북대 BK21 Four 사업, 한국세라믹기술원의 세라믹 기반기술 개발사업, 충북도 기업 수요 맞춤형 전문 인력양성 사업 지원을 받아 수행됐다. / 이종억기자 [e-mail]