삼성전자 주관, 제21회 “휴먼테크논문대상”금상 수상  

           김현철, Shoaib Muhammad, 김윤옥, 김동휘 

 에너지과학과 박사과정에 제학중인 김현철 학생은 ‘Li-rich layered 양극 물질의 새로운 메커니즘 제안에 관한 연구’를 주제로 삼성전자에서 주관하는 제21회 ‘휴먼테크논문대상’에서 에너지환경 부분 금상을 수상하였다.

  차세대 리튬 이차전지용 양극 소재인 Li-rich계 물질은 높은 에너지 밀도와 뛰어난 구조적 안정성으로 인해 각광을 받고 있으나 장시간 사이클 시 발생하는 열화 현상이 상업화를 위한 큰 문제점으로 여겨지고 있으며 이러한 한계점 극복을 위해 구조에 대한 기초적인 연구가 요구된다. 현재까지 전 세계 유명한 많은 연구 그룹에서 반응 메커니즘에 관해 제시하였지만 이에 대해서 많은 논쟁이 되고 있다.

  이번 연구는 Li-rich layered 양극 물질의 반응 메커니즘을 정확히 규명하기 위해 방사광 가속기 X-선을 이용한 HRPD 및 XAS 분석법을 통해 충방전 과정 중 발생하는 상변화 거동과 국부 구조변화 분석을 체계적으로 진행함으로서 activation 과정 중의 반응 메커니즘을 규명하였고, 물질의 충방전 중 높은 용량의 원인이 되는 가역적인 산소 레독스 반응을 추가로 도출함으로서 복잡한 반응 메커니즘을 가진 Li-rich계 복합 산화물 소재의 반응 기구를 해석하였다. 이러한 연구 성과는 재료의 한계점을 극복하고 성능 향상을 위한 필수인자 도출의 중요한 지표가 될 뿐 아니라 차세대 이차전지 전극 물질 개발에 있어 촉매제로 작용하여 상업화에 한걸음 다가갈 수 있는 기회를 제공할 수 있다는 데에 큰 의미가 있다.