미국 연수 중인 KAIST 출신 연구원들이 실리콘 이차전지 입자 부피팽창과 파괴현상을 규명했다.
이 문제를 완전히 해결하면, 기존 흑연음극보다 용량이 10배 큰 실리콘 물질을 나노입자로 만들지 않고 이차전지에 활용할 수 있게 된다.
한구연구재단은 스탠퍼드대 이석우 선임연구원과 이현욱 박사후연구원(이상 공동 제1저자), 이추이(Yi Cui, 교신저자) 교수가 실리콘 물질이 충전·방전 때 입자가 크게 부풀어 깨지는 현상을 규명했다고 7일 밝혔다.
이 연구결과는 네이처 커뮤니케이션즈 온라인판에 게재됐다.
연구진은 실리콘 물질 간 상호작용에 주목했다. 이를 여러개 나노 필라(기둥)로 만들어 시뮬레이션과 인시츄(in-situ) 투과전자현미경으로 관찰했다. 이 결과 실리콘 입자가 서로 영향을 주고받아 단일 입자 때와는 다르게 부풀고 깨지는 것을 발견했다.
연구진은 “이차전지와 같이 제한된 공간에서 실리콘 입자들이 그간 알려진 것과 달리 입자 간 영향에 의해 파괴된다는 것을 밝혀낸 데 의미가 있다”고 말했다.
대전=박희범기자 hbpark@etnews.com
