▲강준 교수(왼쪽)와 참여 학생들

기관시스템공학부 강준 교수 연구팀, 에너지 분야 저명 학술지 「Journal of Materials Chemistry A」 표지논문 선정

‘탄화 텅스텐 나노입자가 도핑 된 탄소 구조체’ 개발

강준 교수 연구팀, 현재까지 6편 표지논문 게재 성과

기관시스템공학부 강준 교수 연구팀(홍세화 석사 과정생, 김시완 석사 과정생 공동 1저자)이 ‘탄화 텅스텐 나노입자가 도핑 된 탄소 구조체’를 개발함으로써 ‘적은 에너지로 탄산리튬을 수산화리튬으로 전환하고 그 수율을 크게 높이는 방법’의 개발에 성공했다. 또 지난해 진행한 이 연구에 따라 에너지 분야 국제 저명학술지 「Journal of Materials Chemistry A」(Impact Factor 11.9)의 표지논문에도 선정됐다.

최근 고성능 전기차의 수요가 증가함에 따라 고에너지 밀도를 갖는 리튬이온전지의 수요가급증하고 있다. 이러한 고성능의 리튬이온전지를 제조하기 위해서는 니켈기반의 양극재가 필요한데 이러한 양극재는 수산화리튬을 원료로하여 만들어지고 있다.

최근 이러한 수요가 증가함에 따라 수산화리튬의 가격이 크게 영향을 받고 있는데, 이에 상대적으로 저렴한 탄산리튬을 수산화리튬으로 전환하고자 하는 연구가 진행되고 있다.

하지만 현재까지 개발되어진 방법은 여전히 높은 에너지 및 높은 비용을 요구하거나 그 전환율이 낮아 이를 개선할 수 있는 기술의 개발이 요구되어지고 있다.

강준 교수 연구팀은 탄화 텅스텐 나노입자가 도핑 된 탄소 구조체를 합성함으로써 이러한 문제를 극복했다.

개발된 소재를 탄산리튬 전구체와 함께 섞어 열처리를 진행할 경우 기존 방법보다 100~200도 이상의 낮은 온도에서 수산화리튬으로 전환이 가능하였으며 기존 방법보다도 그 전환율이 훨씬 높은 장점을 보였다.

이번 기술의 개발로 추후 수산화리튬 가격 상승에 대한 새로운 대응 방법으로 활용할 수 있을 것으로 기대가 된다.

강준 교수 연구팀의 이 같은 성과는 ‘Carbon-metal complex as a functional material that governs the efficient conversion of Li2CO3 to LiOH·H2O’라는 타이틀로 「Journal of Materials Chemistry A」 저널의 표지논문으로 게재되었다.

이번 표지논문으로 강준 교수 연구팀은 현재까지 총 6편의 표지논문을 게재하는 성과를 달성했다.

▲표지논문