건식 식각 공정 이용 … 용량 ㆍ성능 획기 적 향상 김원배 GIST 교수 팀 리튬 이 차 전지 의 성능 과 용량 을 크 게 높일 수 있 는 새로운 실리콘 전극 이 국내 연구 진 에 의해 개발 됐 다 . 광주 과학 기술원 ( GIST ) 김원배 교수 ( 신소재 공학부 ㆍ 사진 ) 와 남상훈 박사 , 정건영 교수 ( 신소재 공학부 ) 연구 팀 은 나노 박막 실리콘 표면 에 나노미터 ( ㎚) 단위 의 무늬 를 새겨 넣 어 용량 과 성능 을 높인 나노 구조 실리콘 전극 을 개발 했 다고 7 일 밝혔 다 . 실리콘 은 현재 리튬 이 차 전지 의 음극 소재 로 사용 되 는 흑연 보다 용량 이 10 배 이상 큰 차세대 전극 물질 이 지만 , 전해액 속 의 리튬 과 만나 면 부피 가 4 배 나 커져 리튬 저장 능력 이 크 게 떨어지 는 문제 가 있 었 다 . 연구 팀 은 빛 의 간섭 패턴 을 이용 해 무늬 를 새기 는 ` 레이저 간섭 리소그래피 ( Laser Interference Lithography ) 기술 과 건식 식각 공정 을 이용 해 나노 박막 실리콘 에 수백 ㎚ 폭 의 우물 또는 기둥 모양 무늬 를 규칙 적 으로 배열 했 다 . 그 결과 , 같 은 시간 동안 충 ㆍ 방전 을 거듭 하 며 사용 한 뒤 남 은 용량 이 일반 실리콘 소재 전극 에 비해 2 배 이상 으로 늘 었 다 . 흑연 소재 전극 에 비해서 는 8 배 에 달했 다 . 이 는 결국 그만큼 이 차 전지 의 사용 수명 및 충 ㆍ방전 특성 이 향상 됐 다는 뜻 이 다 . 실리콘 에 여러 종류 의 나노 무늬 를 새겨 넣 음 으로써 실리콘 전극 의 팽창 ㆍ수축 정도 도 줄 어 기계 적 안정 성 도 동시 에 높 아 졌 다 . 김원배 교수 는 " 이번 연구 결과 는 차세대 리튬 이 차 전지 뿐 아니 라 에너지 전환 장치 등 에 도 활용 될 수 있 을 것 " 이라고 밝혔 다 . 이 연구 는 교육 과 학기 술부 와 한국연구재단 의 중견 연구자 및 선도 연구 센터 ( NCRC ) 사업 의 지원 으로 이뤄졌으며 , 연구 결과 는 나노 과학 분야 의 권위지 인 ` 나노 레터 스 ' 온라인 판 8 월 30 일자 에 실렸 다 . 안경 애기자 naturean @ < Copyrights ⓒ 디지털 타임스 & dt . co . kr , 무단 전재 및 재 배포 금지 > 안경 애 naturean @