서강대학교 장지현 교수 교신저자 참여, 무음극(Anode-free) 소듐 전고체 배터리를 구현하기 위한 설계 원칙 제시 > 모교 소식

본문 바로가기


HOME > 새소식 > 모교 소식
모교 소식
모교 소식

서강대학교 장지현 교수 교신저자 참여, 무음극(Anode-free) 소듐 전고체 배터리를 구현하기 위한 설계 원칙 제시

페이지 정보

작성자 서강동문장학회 작성일24-09-23 09:54 조회1,692회 댓글0건

본문

서강대학교 장지현 교수 교신저자 참여,

무음극(Anode-free) 소듐 전고체 배터리를 구현하기 위한 설계 원칙 제시

 

 

국제 저명 학술지인 Nature Energy 전문 게재 -

 

 

ebe41323f29bbe396c79c433bb488f39_1727051747_567.jpg
 ▲ 교신저자 서강대학교 화학과 장지현 교수 


   서강대학교(총장 심종혁) 화학과 장지현 교수가 교신저자로 참여한 최신 연구에서 무음극(anode-free) 소듐 전고체 배터리를 구현하기 위한 설계 원칙을 제시하였다. 해당 연구는 세계적으로 전고체전지 연구를 선도하는 시카고 대학의 Y. Shirley Meng 교수 연구팀과 함께 진행되었다.

 

최근, 무음극(anode-free) 배터리는 높은 에너지 밀도와 비용이 감소된 최적의 배터리 구조로 주목받고 있다. 그러나, 기존의 무음극 배터리는 액체 전해질 시스템에서의 덴드라이트 형성과 불안정한 고체-전해질 계면(SEI) 형성으로 인해 제한되어 왔다. 이번 연구에서는 전해질로 고체를 사용함으로써 안정적인 고체-전해질 계면(SEI)을 형성하였고, 스택 압력을 통해 밀도 높은 금속 음극을 형성하여 접촉 손실 및 셀 단락을 방지하였다.

 

ebe41323f29bbe396c79c433bb488f39_1727052770_6625.png
▲ 탄소 음극, 합금 음극, 무음극 구성의 셀 개요도 및 다양한 압력에서 측정된 반쪽 셀의 전압 프로필 


 

ebe41323f29bbe396c79c433bb488f39_1727052781_4312.png
▲ 무음극 전고체 배터리를 가능하게 하기 위한 네 가지 요구사항 


연구팀은 양극으로 NaCrO2halide 기반 고체전해질을 사용한 양극 복합체를, 고체전해질로 borohydride 기반 전해질을, 집전체로 알루미늄 펠렛을 사용하여 무음극 완전지를 제작하였다. 소듐 보로하이드라이드 물질은 전기화학적으로 안정하며 매우 dense한 특징을 지니기에, 소듐 덴드라이트의 침투를 억제함으로써 우수한 사이클 성능을 가능하게 하였으며, 7 mA/cm² 의 높은 임계 전류도 가능함을 확인하였다. 전고체 전지에서 매우 중요한 요소 중 하나가 구동 압력인데, 본 연구에서는 10MPa가 최적의 압력 조건이라는 것을 밝혔으며, 해당 셀은 93%의 초기 충·방전 효율과 99.96%의 높은 평균 충·방전 효율을 보여주었다. 또한, 400사이클 동안 70%의 높은 용량 유지율을 보여줌으로써 우수한 성능을 보였다.

 

이번 연구는 전기화학적으로 안정적인 고체 전해질과 적절한 스택 압력을 적용하여, 차세대 고속 충전 배터리로 나아가기 위한 중요한 설계 원칙을 제시하였다는 점, 그리고 저비용, 고에너지 밀도, 고속 충전 배터리를 실현하기 위한 다른 전지 소재에 대한 향후 방향을 제시하였다는 점에서 의의가 있다고 평가받는다.

  

논문링크 : https://www.nature.com/articles/s41560-024-01569-9

논문제목 : Design principles for enabling an anode-free sodium all-solid-state battery

 

 

 

  • 페이스북으로 보내기
  • 트위터로 보내기
  • 구글플러스로 보내기

댓글목록

등록된 댓글이 없습니다.

Total 1,826건 2 페이지
모교 소식 목록
번호 제목 글쓴이 날짜 조회
1811 서강대학교 경제학과 국제학술지 IJEE, SCOPUS 등재 최고관리자 2025-02-12 769
1810 서강대학교, 지역 혁신의 거점 대학으로 도약 위한 RISE 사업 추진단 발족 최고관리자 2025-02-10 1406
1809 서강대학교 LINC사업단, CES 2025 서울통합관 'SGLA 3기' 프로그램 성료 최고관리자 2025-02-04 1123
1808 서강대학교 보직인사(2025년 2월 1일자) 최고관리자 2025-02-03 1024
1807 서강대학교, ‘2024학년도 대학원생 우수논문상 대회’ 시상식 개최 최고관리자 2025-01-24 1050
1806 서강대학교 화학과 옥강민 교수 연구팀, 국제 저명 학술지 JACS 논문 게재 최고관리자 2025-01-23 950
1805 서강대, 서울시립청소년미디어센터와 함께하는 메타버스 창의 아카데미 개최 최고관리자 2025-01-22 893
1804 서강대 교원창업 기업 ‘㈜큐빅케이’ CES 2025 혁신상 수상 최고관리자 2025-01-17 1008
1803 [응답하라, 서강] 총동문회 2024년, 우리는 이렇게 응답했다 최고관리자 2025-01-15 1250
1802 서강대학교 총동문회, 제27회 ‘자랑스러운 서강인상’에 김윤종 꿈·희망·미래재단 이사장 선정 최고관리자 2025-01-10 1094
1801 서강대학교 기술경영전문대학원, 제5회 데이터 경제 컨퍼런스 개최 최고관리자 2024-12-26 1178
1800 서강대학교, 기후 저널리즘 발전을 위한 ‘기후기자클럽’ 컨퍼런스 개최 최고관리자 2024-12-23 1408
1799 서강대 SW중심대학사업단, 업스테이지와 MOU 체결 최고관리자 2024-12-20 1321
1798 서강대 화공생명공학과 백서인 교수 연구팀, 새로운 촉매를 찾는 생성형 AI 모델 개발 서강동문장학회 2024-12-17 2018
1797 [응답하라, 서강] 시대를 뛰어넘는, 자주 언론의 기수 "서강타임즈ㆍ학보동인회" 2024년 송년 모임 최고관리자 2024-12-13 1551
게시물 검색

 

COPYRIGHT 2007 THE SOGANG UNIVERSITY ALUMNI ASSOCIATION ALL RIGHTS RESERVED
서강대학교총동문회 | 대표 : 김광호 | 사업자등록번호 : 105-82-61502
서강동문장학회 | 대표 : 김광호 | 고유번호 : 105-82-04118
04107 서울시 마포구 백범로 35 아루페관 400호 | 02-712-4265 | alumni@sogang.ac.kr | 개인정보보호정책 / 이용약관 / 총동문회 회칙
모바일 버전으로 보기