[더테크=조재호 기자] 카이스트가 이산화탄소의 전환 메커니즘 관찰에 성공했다. 차세대 청정에너지 생산법 중 하나인 이산화탄소 전기환원 기술의 산업적 활용에 필요한 핵심 정보를 제공했다는 평가다. 카이스트는 박정영 화학과 교수 연구팀이 이산화탄소 과정에서 단원자 구리 금속 촉매가 분해되는 과정을 실시간 원자 단위로 관찰하고 주된 반응 활성자리임을 규명하는데 성공했다고 28일 밝혔다. 이산화탄소 전환 기술은 신재생에너지와 탄소중립 달성을 위한 핵심 기술로 주목받고 있다. 전기화학 반응을 이용한 이산화탄소 전환 기술은 공정과 반응 조건이 간단하면서도 열역학적 방법으로 불가능한 고부가가치 화합물을 생산할 수 있기 때문이다. 다만, 구리 기반 촉매를 활용한 환원반응은 일산화탄소와 메탄, 에탄홀, 수소 등의 다양한 부산물과 함께 촉매 표면 변화를 일으킨다는 문제점이 있다. 따라서 전극 표면에 일어나는 이산화탄소의 환원반응 경로 규명 및 표면 구조 분석이 중요하나 액체 전해질 환경에서 반응이 진행되면서 분석의 어려움을 겪고 있었다. 박 교수 연구팀은 전기화학 주사 터널링 현미경(EC-STM) 분석법을 적용해 단원자 구리금속 촉매 표면에서 일어나는 이산화탄소 환원반응을 관
[더테크=조명의 기자] 불에 타지 않는 불연성 반고체 전해질이 개발됐다. 배터리에서 발생할 수 있는 화재를 효과적으로 억제해 전기자동차 등의 배터리 화재 문제가 해결될 것이라는 전망이다. UNIST는 에너지화학공학과 송현곤 교수, 한국화학연구원 정밀화학연구센터 정서현 박사, 한국에너지기술연구원 울산차세대전지 연구개발센터 김태희 박사 공동연구팀이 배터리 내에서 분자 결합이 가능한 불연성 고분자 반고체 전해질을 개발했다고 17일 밝혔다. 현재까지 불연성 전해질에는 과량의 난연 첨가제를 사용하거나 매우 높은 끓는점을 가진 용매 사용했다. 하지만 이는 전해질의 이온 전도도를 급격하게 감소시키는 등의 단점이 있었다. 연구팀은 전해질에 미량의 고분자를 첨가해 ‘반고체 전해질’을 만들었다. 만들어진 고분자 반고체 전해질은 기존 액체 전해질 대비 33% 높은 리튬 이온 전도도(4.8mS/cm)를 보였다. 이를 활용한 파우치형 배터리는 SEI 층이 형성돼 구동할 때 발생하는 전해질의 불필요한 반응을 막아 110% 향상된 수명 특성을 보였다. 우수한 전해질 성능과 동시에 불연성을 가지는 이유는 연소과정 중 연료와 라디칼 연쇄 반응을 억제할 수 있기 때문이다. 라디칼은 하나의
[더테크=조명의 기자] 국내 연구진이 값싼 친환경 소재인 프러시안계 물질로 고체 전해질 개발에 성공했다. 고체 전해질의 비싼 가격과 환경 문제 등을 동시에 해결해 전고체 이차전지 상용화를 크게 앞당길 전망이다. 울산과학기술원(UNIST)은 에너지화학공학과 이현욱‧정성균 교수팀과 KAIST 서동화 교수팀이 상온에서도 구동 가능한 전고체 나트륨 이차전지를 개발했다고 26일 밝혔다. 친환경 물질인 프러시안계 물질(Prussian Blue analogues, PBAs)을 고체 전해질로 사용했다. 프러시안계 물질은 18세기부터 사용된 청색 염료 물질 중 하나로 청바지의 염료로 사용된다. PBAs는 나트륨 이차전지의 핵심소재인 양극활물질(양극재)로 흔히 쓰인다. 이온이 이동할 수 있는 넓은 이온 전도 채널을 가지며 쉽게 합성할 수 있다. 구조적으로 안정하고 값도 저렴하다. 이런 장점과 함께 전이 금속에 따라 그 특성까지 달라져 많은 주목을 받고있다. 연구팀은 PBAs의 고유 특성이 이온 전도도를 높일 수 있다고 판단, 전이 금속의 종류를 변경하면서 이온 전도의 변화 추이를 관찰했다. 그 결과 전이 금속의 크기에 따라 이온 채널의 크기가 달라지는 것을 확인했다. 큰 이온
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