이현욱 연구원© News1

미국에서 연수중인 우리나라 연구원이 청바지 염료로 쓰였던 프러시안 블루를 응용, 고용량의 나트륨이온 이차전지 양극물질을 개발했다.

한국연구재단은 15일 스탠포드대학 재료공학과 이추이 교수팀의 이현욱 연구원이 프러시안 블루계열 양극물질을 개발했다고 밝혔다.

리튬이온 2차전지 대신 리튬보다 매장량이 많은 나트륨을 이용하려는 연구가 활발한 가운데 리튬이차전지 수준의 용량을 구현하는 데 어려움이 있었다.

자원 활용 측면에서 나트륨이 유리하지만 나트륨 이차전지는 리튬 이차전지에 비해 용량과 출력파워가 낮다는 것이 단점이었다.

연구팀은 프러시안 블루 계열 물질 내에 비교적 큰 이온인 나트륨이 자리할 수 있는 공간들을 발견, 높은 전지용량을 얻을 수 있는 실마리를 찾아냈다.정육면체인 프러시안 블루 계열 물질의 격자 안에 충전과 방전을 통해 전압을 형성하는 나트륨 이온이 저장될 수 있음을 알아낸 것이다.

연구진은 실제 합성된 프러시안 블루 계열의 물질을 양극물질로 적용한 나트륨 이차전지가 기존 리튬이차전지에 비해 용량이 40% 가량 증가한 것으로 나타났다고 밝혔다.

이번 연구결과는 네이처 커뮤니케이션스지(Nature Communications) 지난 14일자 온라인판에 게재됐다.

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