고려대 KU-KIST융합대학원 윤영수 교수 연구팀이 리튬이차전지의 용량과 안정성을 모두 확보하는 연구 결과를 내놓았다. 

연구팀은 차세대 리튬금속전지의 음극용 소재로 주목받고 있는 2차원 신소재 맥신(MXene) 표면에서 리튬 금속 핵생성과 성장 메커니즘을 관찰했다. 고체상 전극-전해질 계면에서 균일한 리튬 증착 메커니즘 규명을 통해 기존 리튬이온전지의 10배 이상 높은 용량을 확보하면서도 안정성 또한 확보했다.

웨어러블, 전기차, 지능형 로봇 등의 첨단 전자 기기는 우리의 일상 생활에 깊숙이 들어와 있다. 향후 사물인터넷과 빅데이터 등을 통해 인공지능과 연결되어 더욱 활용도가 높아질 전망이다.

이런 첨단 시스템을 구축하는 과정에서 고용량의 전지 등 전력원을 개발하고 확보하는 것이 필수적이다.

이번 연구는 KU-KIST융합대학원의 하손 석·박사 통합과정 학생이 윤영수 교수의 지도하에 실험을 진행했으며 한국과학기술연구원 김선준·구종민 교수 연구팀과 강원대 임형규 교수의 지원을 받아 진행됐다.

하손 학생은 최근 탄소 기반 리튬금속 음극과 유-무기 하이브리드 계면 막 연구 내용을 각각 Small 및 Energy Storage Materials 저널에 출판했다. 이번 연구는 Advanced Functional Materials (IF: 16.836)에 게재됐다. 하손 학생은 리튬 금속 전지에 국한되어 있지 않고 차세대 알루미늄 금속 전지를 주제로도 활발한 연구활동을 이어가고 있다.

이번 연구는 지난 5월 18일 "Lithiophilic MXene-Guided Lithium Metal Nucleation and Growth Behavior"의 제목으로 온라인 게재됐으며 'Back cover'로 선정됐다.