박철민 교수 연구팀 '고용량 리튬이온전지 전극소재' 개발

 

 

 

- 세계적 권위 'ACS Nano' 학술지에 게재

 

- '고용량·고성능 리튬이온 이차전지' 개발 추진

 

 

 

우리대학교(총장 김영식)는 신소재공학부 박철민(사진, 40세) 교수 연구팀이 리튬이온 이차전지의 용량을 획기적으로 향상시킬 수 있는 ‘3차원 결정구조의 실리콘인화물(SiP2) 전극소재의 제조 기술 개발’에 성공했다고 15일 밝혔다.

이번 연구 결과는 지난 달 31일 나노 신소재 분야의 대표 학술지인 ‘ACS Nano(Impact Factor: 13.334)’온라인판에 게재됐다. 해당 연구는 인하대 환경공학과 전기준 교수와 우리대학 신소재공학부 이철경 교수 및 권혁태 연구원(제1저자, 현 KIMS재료연구소)이 공동으로 참여했으며, 미래창조과학부 한국연구재단의 중견연구자 지원사업(도약연구) 및 ICT 융합 특성화 연구센터의 지원을 받았다.

 

연구팀은 규소(Si)와 층상구조의 결정구조를 갖는 흑린(Black P)을 이용해 그 화합물인 3차원 결정구조의 실리콘인화물(SiP2)을 간단한 고체합성법으로 제조했으며, 이를 리튬이온 이차전지의 음극소재로 적용하여 고용량 리튬이온 이차전지를 개발하는데 성공했다. 특히 개발된 실리콘인화물(SiP2)은 리튬이온 이차전지의 고용량 음극소재뿐 아니라 화합물 반도체로서 전자산업 분야에도 그 활용도가 매우 높을 것으로 기대된다.

 

박철민 교수는 “3차원 결정구조를 갖는 실리콘인화물(SiP2)을 간단한 방법으로 제조했다. 특히, 이를 고용량 리튬이온 이차전지용 음극소재로 적용한 것은 기존의 실리콘의 개질에 치중되어 있는 고용량 리튬이온 이차전지 음극소재 관련 연구에 새로운 패러다임을 제시한 것”이라고 밝혔다. 또한 “앞으로도 지속적인 후속 연구를 통해 최적화된 고용량 및 고성능 리튬이온 이차전지의 실현을 위해 노력하겠다.”고 덧붙였다.

 

박철민 교수는 지난해에도 ‘고에너지 밀도 및 우수한 전기화학적 특성을 갖는 차세대 이차전지 시스템’개발에 성공해, 네이처 자매지인 사이언티픽 리포트(Scientific Reports) 온라인판에 게재됐으며, 차세대 이차전지 분야에서 세계적인 수준의 연구를 수행해 온 공로를 인정받아 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’의 편집위원에 선임된 바 있다.

 

 

 

- 3차원 결정구조의 실리콘인화물(SiP2)의 리튬이온 저장 및 탈리시의 반응 메커니즘 모식도

(SiP2)