초록 |
최근 에너지수요의 증가와 그 수요를 충족시킬 에너지 공급 자원에 대한 친환경 정책이 맞물려 차세대 에너지 저장장치 개발에 대한 요구와 관심이 증대되고 있다. 이에 따라 저가의 매장량이 풍부한 소듐 사용이 전지 분야의 새로운 화두로 제시되고 있지만 기존 리튬 전지에 비해 큰 이온직경 및 분자량을 갖는 소듐은 전지로 적용 시 여러 문제점을 야기한다. 소듐 이온의 느린 확산속도로 인한 저 출력 현상 및 큰 직경을 갖는 소듐 이온의 반복적인 삽입과 탈리로 인한 전극 내 생성된 응력은 음극활물질의 붕괴 및 극판과의 박리를 야기, 결국 전지 수명을 단축시킨다. 따라서, 충방전 시 전극 물질의 부피팽창을 효과적으로 완화, 또는 억제시키기 위한 다양한 연구가 진행 중이다. 큰 비표면적을 특징으로 하는 중공구조체는 센서, 촉매, 약물전달 및 에너지 저장 등 다양한 분야에서 응용되고 있으며, 특히 소듐 이차전지의 음극 재료로 적용 시, 소듐 이온의 구조 내 삽입 및 탈리에 의해 생성된 내부 응력을 효과적으로 완화, 억제시킬 수 있다. 본연구에서는 다양한 합성기전의 분무열분해 공정으로의 적용을 통해 중공 나노구조체의 형태 및 특성을 제어했으며 소듐 이차전지의 음극 활물질로 적용, 전기화학적 특성을 분석했다. |