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리튬이온전지를 위한 티타니아 나노구조

전문가 제언
○ 리튬이온전지(LIB)는 이미 휴대전화, 노트북 등 휴대 기기에 보편적으로 이용되고 있다. 최근에는 LIB를 전기자동차, 하이브리드 자동차, 로봇, 신재생에너지 전기저장에 이르기 까지 응용 범위를 넓혀가기 위하여, 전지의 용량, 수명, 안전성을 향상시키려는 기술개발이 활발히 진행되고 있다. 특히 LIB를 위하여 현재 음극재료로써 상용되고 있는 흑연보다 우수한 대체 재료들에 대한 관심이 크게 증가하고 있다.

○ 리튬이온배터리 음극재료로써 저렴하고 안정성 및 안전성이 우수한 티타니아(TiO2)가 타 금속산화물이나 탄소 재료들과 함께 많은 주목을 받고 있다. TiO2가 갖는 낮은 용량의 문제를 해결하기 위해 TiO2재료를 다양한 형태의 나노구조를 갖도록 설계하고, 동시에 용량이 큰 물질들과 함께 복합재료로 만들어 중대용량 LIB에 사용하기 위한 연구가 2000년대 중반부터 일본, 미국, 독일, 영국 등을 중심으로 활발하게 진행되고 있다.

○ 국내 리튬이온전지 산업의 발달과 더불어 많은 관심이 LIB를 구성하는 여러 소재들에 집중되고 있지만, 대체적으로 관련 소재 기술력은 일본의 50% 이하로 알려져 있고 영세기업에서 극히 일부만을 담당하는 실정이다. 특히 LIB의 성능을 향상시키기 위한 새로운 음극재료들에 대해서 다양한 개발 시도가 있어왔지만, TiO2 재료와 관련해서는 나노선 또는 나노튜브에 대하여 기초수준의 연구가 한정된 기관에서 시행 되었을 뿐이다.

○ 하이브리드 전기자동차, 플러그인 하이브리드 자동차에 대한 관심이 고조되면서 이에 필요한 중대형 리튬이온배터리의 시장은 빠른 속도로 증가할 것으로 예상되며, 관련 기술 및 시장을 선점하기 위한 경쟁은 치열해 지고 있는 실정이다. 따라서 세계 기술 수준에 비해 빈약한 국내의 LIB 소재기술을 극복하고, 새로운 음극재료로써 유망할 것으로 예상되는 TiO2를 기반으로 한 나노재료의 원천기술 확보를 위한 노력이 필요하다.

저자
X. Su, Q. Wu, X. Zhan, J. Wu, S. Wei, Z. Guo
자료유형
학술정보
원문언어
영어
기업산업분류
화학·화공
연도
2012
권(호)
47
잡지명
Journal of Materials Science
과학기술
표준분류
화학·화공
페이지
2519~2534
분석자
정*생
분석물
담당부서 담당자 연락처
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