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오필건·최재홍 교수팀

왼쪽부터 오필건 교수, 최재홍 연구교수.

[대학저널 온종림 기자]부경대학교 연구팀이 차세대 이차전지인 리튬이온전지 양극소재의 성능을 높일 수 있는 새로운 도핑법을 제시했다. 도핑은 결정의 물성을 변화시키기 위해 소량의 불순물을 첨가하는 공정이다.

부경대 나노융합공학과 오필건 교수, 최재홍 연구교수팀과 UNIST(울산과학기술원) 조재필 교수 연구팀은 기존 리튬이온전지의 양극 소재보다 높은 에너지 밀도를 갖는 ‘코발트-리치(Co-rich)계 layered’ 양극 소재의 상용화 수준과 안정성을 확보하기 위한 도핑법을 제시했다.

연구팀은 ‘코발트-리치계 layered’ 양극 소재에 나트륨(Na)을 도핑하고, 4.5볼트 이상의 높은 구동 조건에서 높은 비용량(Specific capacity)과 우수한 안정성을 보이는 소재를 디자인했다.

이를 위해 연구팀은 철(Fe) 이온을 부분적으로 코발트(Co) 이온 자리에 치환해 나트륨(Na) 이온의 도핑을 돕는 새로운 2차 도핑 방법을 제시했다.

오 교수는 “이번에 개발한 새로운 도핑법은 새로운 도핑 원소들의 안정적 원소 치환을 가능하게 해 기존 양극소재의 성능은 물론 니켈(Ni)계소재, 올리빈소재 등 새로운 소재의 성능 구현을 가능하게 해줄 수 있다”고 설명했다.

이번 연구는 최근 국제 저명 학술지에 게재됐다.

 

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