[인더스트리뉴스 홍윤기 기자] 고려대 화공생명공학과 문준혁 교수 연구팀이 종전과 달리 용액을 사용하지 않고도 나노입자를 탄소나노튜브에 고밀도로 형성할 수 있는 신기술을 개발했다고 14일 밝혔다.

고려대에 따르면 이번 연구 결과는 화학공학 분야의 국제적인 학술지 ‘Chemical Engineering Journal’에 지난 9월 28일 게재됐다.

차세대 에너지 전극 소재로 주목받는 산화물 나노입자 코팅 탄소나노튜브는 높은 전도성과 활성 표면적으로 인해 에너지 분야에서 핵심적인 역할을 한다. 기존의 용액 기반 코팅 방법은 서로 응집되는 등의 문제가 있어 고밀도 코팅에 한계가 있다는 단점이 있었다.

하지만 문준혁 교수 연구팀은 건식 나노입자 코팅 기술을 도입, 이러한 문제를 해결했다는 것이다. 

문 교수 연구팀에 따르면 이 기술은 탄소나노튜브에 얇은 산화막을 증착한 뒤, 탄소열 환원 반응을 통해 산화막을 나노입자로 전환하는 방식이서 용액을 사용하지 않기 때문에 입자 응집 현상이 일어나지 않아 균일하면서도 고밀도의 나노입자 코팅이 가능한 것으로 전해졌다.

연구팀은 이 기술을 적용해 제작된 나노입자 코팅 탄소나노튜브를 리튬-황 전지의 양극재로 적용했다고 설명했다.  그 결과, 해당 양극재는 최대10.7 mAh/cm²의 용량을 달성하며, 기존 리튬-이온 전지 대비 약 2.5배 이상의 에너지 밀도를 구현하는데 성공했다는 것이다. 

문준혁 교수는 “이번 연구는 용매를 사용하지 않으면서 환경친화적 나노입자 코팅 공정을 제시했다는데 의의가 있다”며 “다양한 에너지 소재 분야에 폭넓게 적용될 수 있을 것”이라고 강조했다.

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