비양성자성 용매에서 O2 환원 시 LiO2용해도의 역할과 LiO2배터리에서 그 결과

전문가 제언

？전문가 제언？

 

○ 리튬-산소 배터리가 방전될 때, O2는 음극에서 환원되어 고체 Li2O2를 생성한다. 그러므로 비양성자성 용매에서 O2환원의 기본적인 메커니즘을 이해는 배터리의 기술적 전위를 실현하는데 필수적이다. 용액 또는 전극표면 방법들을 포함하는, Li2O2생성에 대하여 두 가지 다른 모델이 제안되었다. 저자들은 이전의 모델들과 다르게, 전범위의 용매를 거쳐서와 두 가지 이전모델이 제한되는 경우에서 O2환원을 설명할 수 있는 단일 통합된 메커니즘을 설명했다.

 

○ 그들은 용매가 LiO2용해도의 용매효과 또는 더욱 정확하게는 반응 LiO2*？Li+(sol)+O2-(sol)+ion pairs+더욱 높은 응집체(클러스터)들의 자유에너지를 통해서 O2환원에 영향을 미친다는 것을 관찰했다. 그 통합된 메커니즘은 낮은-주개-수 용매들은 너무 조기전지종료에 도달했고, 리튬-산소 배터리연구의 미래방향은 더 높은 축전용량을 지탱할 수 있고 우수한 방전을 지속할 수 있는 새로운, 안정한, 고-주개-수 전해질들의 탐색에 집중해야만 하게 했다.

 

○ 고-DN 용매에서 용해로 용액 Li2O2 성장의 우세는 낮은-DN 용매의 그것보다 3배 더 큰 방전과 축전용량을 지속할 수 있으므로 Li-O2 배터리에서 고-DN 용매에 기초한 새로운 충분히 안정한 전극들을 제작하는 노력이 필수적이다. 이러한 고성능 Li-O2 배터리는 한국의 삼성과 LG 대기업과 중소기업 및 대학들에서 연구개발이 활발하여 미국과 일본에 대등 할 정도로 국제적인 인정을 받고 있다.

 

○ 국내외적으로 처음 시도된 영국과 프랑스 연구자들의 비양성자성용매에서 O2환원 시 용해도의 역할과 Li-O2 배터리에서 그 결과와 같은 독특 연구를 도입응용 하여 더욱 선진된 배터리 생산에 활용하여 국제적으로 추월당하지 않는 굳건한 위치를 선점하는 것이 급선무이다. 이 연구개발에 수반되는 매우 어려운 도전들을 해결하여 최적화 된 다공성 음극구조과 고-DN용매를 갖는 최고 축전용량을 지탱할 수 있고 우수한 방전을 지속할 수 있는 Li-O2 배터리를 생산하여 전기 자동차 생산경쟁에도 앞서서 산업발전에 기여해야할 것이다.

 

저자

L. Johnson et al.

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2014

권(호)

6()

잡지명

Nature Chemistry

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

1091~1099

분석자

여*현

분석물

• 비양성자성 용매에서 O2환원 시 LiO2 용해도 의 역할과 Li-O2 배터리에서 그 결과.pdf [329,826 byte]

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