다양한 자동차 회사들이 내연 기관 (IC) 엔진 차량에서 전기 차량 (EV)으로. 그러나 더 높은 비용으로 인해 EV는 소비자가 쉽게 접근 할 수 없습니다. 따라서 여러 정부에서 판매 촉진을 위해 전기 자동차에 보조금을 지급하고 있습니다. EV 비용이 IC 엔진 차량과 경쟁하려면 비용의 약 30 %를 차지하는 배터리가 IC 기반 차량보다 경제적이어야합니다.
한국과학연구원 Technology 한국과학기술연구원(KIST)은 에너지저장연구센터에서 리튬이온 배터리보다 비용 효율성이 뛰어난 나트륨이온 이차전지용 양극재 개발에 성공했다고 밝혔다. 이 신소재는 상용 리튬이온 배터리에 사용되는 흑연 음극보다 1.5배 더 많은 전기를 저장할 수 있으며, 200A/g의 매우 빠른 충전/방전 속도에서 10사이클 후에도 성능이 저하되지 않습니다.
나트륨은 리튬보다 지각에 500 배 이상 풍부합니다. 이에 나트륨 이온 전지는 리튬 이온 전지보다 40 % 저렴 해 차세대 이차 전지로 주목 받고있다. 그러나 리튬 이온에 비해 나트륨 이온이 더 크기 때문에 이러한 전지에서 양극으로 널리 사용되는 흑연과 실리콘에 안정적으로 저장할 수 없다. 따라서 새로운 고용량 양극 소재의 개발이 필요하다.
KIST 연구팀은 이황화 몰리브덴 (MoS2)는 대용량 양극 소재 후보로 주목을 받고있는 금속 황화물이다. MoS2 많은 양의 전기를 저장할 수 있지만 높은 전기 저항과 배터리 작동 중에 발생하는 구조적 불안정성 때문에 사용할 수 없습니다. 하지만 연구팀은 저가의 친환경 소재 인 실리콘 오일을 사용해 세라믹 나노 코팅층을 만들어이 문제를 극복했다. MoS를 혼합하는 간단한 과정을 통해2 실리콘 오일로 전구체를 만들고 혼합물을 열처리하면 저항이 낮고 안정성이 향상된 안정적인 헤테로 구조를 생성 할 수 있습니다.
또한 전기 화학적 특성을 평가 한 결과이 물질은 MoS보다 최소 600 배 많은 전기 (~ XNUMXmAh / g)를 안정적으로 저장할 수 있습니다.2 코팅하지 않고 200 회의 빠른 충전 / 방전 사이클 후에도이 용량을 유지할 수 있습니다. 이 우수한 성능은 전기 저장 용량이 높은 세라믹 나노 코팅층을 형성하여 MoS에 높은 전도성과 강성을 부여함으로써 달성되었습니다.2 표면, 재료의 전기 저항이 낮고 구조적 안정성이 높습니다.
연구팀은“MoS의 높은 저항과 구조적 불안정성 문제를 성공적으로 해결할 수있었습니다.2 나노 코팅 표면 안정화 기술을 통해 그 결과 많은 양의 전기를 안정적으로 저장할 수있는 나트륨 이온 배터리를 개발할 수있었습니다. 우리의 방법은 비용 효율적이고 친환경적인 재료를 사용하며 양극 재료의 대규모 제조에 적합하면 생산 비용을 낮출 수 있으므로 대용량 축전 장치 용 나트륨 이온 배터리의 상용화를 촉진 할 수 있습니다.”