▲ 연구논문에 제1저자로 참여한 조민경 학생
세종대 명승택 교수 연구팀은 나트륨이온전지의 신개념 양극소재 복합체를 개발했다. 매장량이 풍부한 철 산화물과 전기 전도도가 높은 신소재 탄소나노튜브를 결합한 방법으로 주목 받고 있다.
최근 2차전지 원료로 가장 많이 활용되는 리튬은 한정된 자원으로 가격이 비싸 이를 대체할 수 있는 나트륨이온전지 개발이 진행되고 있다. 하지만 나트륨이온전지의 양극 소재로 개발된 물질들은 대부분 전기 전도도가 낮아 충전·방전 속도가 느리거나 안정성 저하의 문제가 있었다.
이에 명승택 교수 연구팀은 가장 풍부한 자원 중 하나인 나트륨을 이용한다면 리튬 대비 저렴한 전지를 만들 수 있다는 것에 착안하여 신개념 2차전지 양극재로, 풍부한 자원과 저렴한 철(Fe) 산화물 중 터널구조를 갖는 베타-산화철 수산화물(β-FeOOH)를 이용했다. 또한 성능을 보완하고자 전기 전도도가 높은 탄소나노튜브(CNT)를 결합해 높은 전류밀도에서도 우수한 방전 용량을 보이는 복합체 산화철(3가) 수산화물/탄소나노튜브(β-FeOOH/CNT)를 개발했다.
이 연구는 ‘Tunnel-type β-FeOOH cathode material for high rate sodium storage via a new conversion reaction'라는 제목으로 에너지 분야 상위 5% 이내에 드는 국제학술지 ’나노 에너지(Nano energy, Impact factor:11.553)'에 지난달 논문을 게재했다. 또한 11월 14~16일 일본 후쿠오카에서 열린 제58회 일본전지대회(The 58th Battery Symposium in Japan)에서도 동일한 내용을 발표했다.
이번 연구의 공동 제1저자이자 일본 국제학회에서 발표를 진행한 조민경(나노신소재공학과·14) 학생은 학부생임에도 불구하고 좋은 성과를 거둬 눈길을 끈다. 조민경 학생은 “연구하면서 많이 힘들었지만 결과가 좋아 기쁘고 그동안 도와주신 교수님과 연구실 선배들에게 감사하다. 내년부터 석사를 시작하는데 앞으로도 나트륨이온전지에 대한 연구를 진행해 더 좋은 결과를 내고 싶다”고 소감을 밝혔다.
취재 및 글 | 임명주 홍보기자(tfvuhn@naver.com)