서강대학교 화공생명공학과 류재건 교수 연구팀은 포항공과대학교 박수진 교수, 김연수 교수 연구팀과 공동연구를 통해 ‘쿨롱 법칙’을 이용한 ‘고분자 바인더’를 개발했다. 이 연구 결과는 재료분야 국제 저명학술지 ‘Advanced Functional Materials’ (Impact Factor: 19.924, JCR 상위 4.97%)에 2023년 2월 3일 자에 게재됐다.

 

전기차의 주행거리를 획기적으로 올릴 수 있는 ‘실리콘’ 음극에 대한 관심이 뜨겁다. 기존에 음극으로 사용하는 흑연대비 약 10배의 용량을 가지지만 충-방전 시 부피가 3배 이상 팽창하며 깨지는 문제가 있었다.

 

공동연구팀은 실리콘을 활용한 전극의 구조적 안정성과 에너지밀도를 높이기 위해 양전하와 음전하의 정전기력을 이용하여 ‘자가치유’가 가능한 고분자 바인더 개발에 성공했다.

 

이번에 개발된 고분자를 활용하면 실리콘 전극의 수명을 3배 이상 늘릴 수 있다. 뿐만 아니라 같은 면적에 많은 양의 실리콘을 올리더라도 전지의 수명이 유지되고 고속 충-방전 또한 가능하다. 배터리의 용량과 고속충전 특성이라는 두 마리 토끼를 한번에 잡는 이번 연구결과를 바탕으로 전기 자동차용 배터리 산업에 크게 기여할 것으로 기대된다.

 

연구실 홈페이지: https://sites.google.com/view/jryugroup

논문링크: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202213458