권동휘, 김태영, 이정연 연구원, 고성능 리튬-황 전지를 위한 야누스 입자 개발

권동휘 연구원이 nano energy 논문 개제 하였습니다.

차세대 리튬 전지로 불리는 리튬-황 전지는 기존 리튬이온 전지보다 5배 높은 에너지 밀도를 지녔으나, 부도체 특성을 가지는 Li₂S의 무작위적인 성장이 황의 완전한 전환을 제한합니다.

연구팀은 MoO₃/CNT 야누스 입자를 통해 Li₂S의 성장을 조절하였습니다. Li₂S의 성장이 제어된 전극은 이온과 전하의 확산 경로가 유지되기 때문에 높은 충전 및 방전 속도에서도 높은 용량을 유지할 수 있습니다.

충전 및 방전 중에 상 변화가 일어나는 리튬폴리설파이드 제어를 통해 리튬-황 전지의 반응 속도와 가역성에 효과적임을 확인하였습니다.

▲ 야누스 입자 개략도

▲ 제어된 Li₂S 성장

▲ 높은 충/방전 속도에서의 리튬-황 배터리 수명 평가

관련 논문 링크 : https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285522000659?dgcid=author