흑연전극 써야하는 이유, 동국대가 밝혀냈다



동국대 연구팀이 흑연전지가 전지의 성능을 높이는 메커니즘을 규명, 관련 산업에서 활용도가 높을 전망이다.

15일 동국대에 따르면 이 대학 융합에너지신소재공학과 한영규 교수팀은 나트륨과 용매가 쌍을 이뤄 함께 흑연에 삽입되는 경우, 삽입된 물질의 안정성이 높아지고 나트륨이온이 흑연 층 내부에서 빠르게 확산되는 현상을 확인했다. 이어 기존 방식과의 차이, 차이를 만들어내는 원인과 과정 등을 상세하게 밝혀 논문으로 발표했다. 논문은 국제학술지 나노에너지에 게재됐다.

흑연은 리튬이온전지의 음극으로 상용화 된 거의 유일한 물질이지만 차세대 나트륨이온전지에서는 나트륨이온이 흑연에 삽입되지 않아 전기화학성능이 매우 미미한 수준에 그쳤다. 이번 연구를 통해 흑연의 전기화학성능을 높이고 이를 보다 적극적으로 활용해 여러 연구 분야에 발전을 가져올 것으로 기대를 모은다.

한 교수는 "연구에서 이온-용매 공동삽입의 작동원리를 원자수준에서 고찰함으로써 여러 새로운 사실들을 알아낼 수 있었다"며 "이제는 흑연-이온-용매 간 복잡한 상호인력 연구가 필요한 시점이며 다가이온을 활용하는 경우 이온-용매 공동삽입을 통해 전지의 성능 향상을 기대할 수 있다"고 말했다.