| 학회 | 한국공업화학회 |
| 학술대회 | 2022년 봄 (05/11 ~ 05/13, 제주국제컨벤션센터(ICC JEJU)) |
| 권호 | 26권 1호 |
| 발표분야 | 포스터-에너지저장·변환 |
| 제목 | 혼합 금속 나노 입자의 질소 도핑 탄소로 코팅된 중공 박스 구조화 및 셀레나이드 복합화를 통한 포타슘 이온 저장용 고성능 음극재 개발 |
| 초록 | 포타슘 이온 배터리 (potassium ion battery, KIB)는 리튬과 유사한 특성 및 낮은 가격으로 리튬 이온 배터리의 경쟁력 있는 대체재로 여겨진다. 하지만 이온 반경 및 몰 질량이 큰 포타슘 이온을 저장하기 위한 합리적인 음극재 개발은 KIB의 상용화 과제로 여전히 남아있다. 본 연구는 혼합 금속을 중공 박스 구조의 나노 입자로 설계하고 질소 도핑 탄소로 코팅 및 셀레나이드 복합화하여 포타슘 이온 저장용 음극재로 개발했다. 혼합 금속 셀레나이드의 시너지 효과는 산화 환원 반응을 풍부하게 하고 중공 구조와 코팅 탄소층은 부피 변화를 충분히 완화했다. 특히 질소 도핑 탄소는 전기 전도도를 효과적으로 향상시켰다. 수용액 상에서 준비된 혼합 금속 나노박스는 약염기 환경에서 폴리도파민 코팅 후 불활성 분위기에서 탄화 및 셀레나이드 복합화를 통해 최종 복합체로 얻어졌으며 복합체의 구조적, 화학적 특징은 투과 전자 현미경 및 X선 광전자 분광법 등을 통해 확인됐다. 전기화학적 평가에서 복합체는 우수한 안정성 및 출력 특성을 보여주며, 합리적으로 설계된 구조화 및 복합화를 통한 음극재 개발은 KIB 상용화 가능성을 나타냈다. |
| 저자 | 조두열, 박승근 |
| 소속 | 중앙대 |
| 키워드 | 포타슘 이온 배터리; 음극재; 혼합 금속 셀레나이드; 탄소 코팅; 중공 구조 |
