차세대 대형 리튬전지 중 이온 움직임을 시각화

과학향기

도쿄공업대학(Tokyo Institute of Technology) 종합이공학연구과의 야마다(山田淳夫) 준교수, 야시마(八島正知) 준교수의 공동연구 그룹은 가격이 싸고 안전한 전극재료이기 때문에 차세대 대형 리튬이온 전지로 채용이 확실한 인산철 내부의 이온 움직임을 시각화하는데 성공하였다. 야마다 준교수는 리튬을 적당량 포함하고 있는 인산철을 진공 중에서 고온 가열 조건을 최적화하여 리튬만 활발하게 움직이는 상태를 안정하게 만들어 중성자선을 조사하였다. 물질과 중성자가 상호작용하여 나타나는 신호를 최대 엔트로피법으로 불리는 정보이론에 기초하여 해석하였으며, 결과적으로 리튬이온이 인산철 결정 중에 존재하는 특정 1차원 터널 내부에서 움직이고 있는 모양을 확인하는데 성공하였다. 이것은 현재 리튬이온 전지에 채용된 전극 중 2차원, 3차원 방향으로 이온이 움직인다고 하는 것과 대조적인 결과이며, 한정된 방향으로의 이온 움직임이 성능을 높이는데 중요한 역할을 할 가능성이 있다.

(출처 : 한국과학기술정보연구원)

과학향기 출처 : KISTI의 과학향기