◆강준 박사팀 - 동아사이언스 이윤선 기자

◆강준박사팀 스마트폰 한번 충전으로 1주일간 사용 연구 개발    2013/06/24 00:38	추천 2     3
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http://www.dongascience.com/news/view/1183/news  복잡한 리튬공기전지 제작, 단번에 끝낸다 탄소와 촉매입자를 동시에 제작 합성 기술 개발 더사이언스 | 기사입력 2013년 06월 21일 17:03 | 최종편집 2013년 06월 23일 17:59   재일 한인과학자가 이끄는 연구진이 리튬공기전지 제작과정을 획기적으로 줄이는데 성공했다. 이 기술이 상용화될 경우 스마트폰을 한 번만 충전하면 일주일 내내 쓸 수도 있게 된다.     일본 나고야대 강준 박사팀은 벤젠용액에서 플라즈마 현상을 일으켜 리튬공기전지에 필요한 촉매나노입자와 다공성 탄소를 동시에 합성하는 기술을 개발하는데 성공했다고 나노기술분야 권위지 ‘나노스케일(Nanoscale)’ 온라인판 19일자에 발표했다.     차세대 2차전지로 주목받고 있는 리튬공기전지는 리튬과 산소를 화학적으로 반응시켜 리튬산화물을 만들어 전기를 만들어낸다. 현재 사용하고 있는 리튬이온전지보다 10배 이상의 많은 에너지를 만들 수 있어, 월스트리트저널이 선정한 '미래의 5대기술' 중 하나로 뽑힐 정도다.     그러나 리튬공기전지를 상업화하는데 가장 큰 걸림돌은 제작과정이 복잡해 시간과 비용이 많이 든다는 것. 이에 연구진은 벤젠용액에서 플라즈마가 일어나는 현상을 제작과정에 응용했다.     연료전지나 리튬공기전지를 만들기 위해 전극재료로 다공성 탄소와 산소의 환원반응을 촉진하는 금속 나노 촉매 입자를 다공성 탄소 위에 고르게 분산시켜 합성하는 과정이 필요하다.     연구팀은 리튬공기전지의 음극과 양극을 벤젠용액에 담근 뒤, 플라즈마를 일으켜, 금속 촉매 나노 입자를 만드는 동시에 이 입자가 다공성 탄소에 합성되도록 했다.     이렇게 만들어진 다공성 탄소 화학물이 구조적으로 에너지 효율을 높이는데 효과적이라는 사실도 확인했다.     연료전지나 리튬공기전지를 만들 때 마이크로사이즈의 구멍(2nm이하)의 탄소재료를 사용할 경우 구멍에 리튬산화물이 쌓여 산소의 투과하거나 확산하는 것을 방해해 에너지 효율을 떨어뜨린다. 이번 연구를 통해 합성된 탄소는 2nm보다 작은 구멍과 큰 구멍, 이중적인 구조를 갖고 있어, 리튬산화물이 쌓여도 산소가 원활하게 드나들 수 있는 ‘통로’를 확보해 에너지 효율이 떨어지지 않도록 했다는 것이 연구진의 설명이다.     강 박사는 “기존의 방법으로 리튬공기전지를 만드는데 수 일이 걸렸지만, 이 방법을 이용하면 단 10분 만에 완성할 수 있다”며 “제작에 드는 시간과 비용을 획기적으로 줄인 만큼 앞으로 리튬공기전지 산업화를 앞당길 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.   동아사이언스 이윤선 기자 petiteyoon@donga.com ----------------------------------------------------------------------