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°íÃâ·Â ¸®Æ¬ ¹èÅ͸® ´õ ¿À·¡, ´õ ¾ÈÀüÇÏ°Ô ¾´´Ù´Ù°ø¼º LTOÀÇ ÇÕ¼º°ú ¼Ò¼ºÀ¸·Î ³ÐÀº ÀÛµ¿¹üÀ§¿¡¼­ °í¿ë·®¡¤°í¾ÈÁ¤¼ºÀÇ LTO ³ª³ë Àü±Ø¼ÒÀç °³¹ß
°³¹ßµÈ ½Å±Ô D-LTO Àü±Ø Àç·á°¡ Àû¿ëµÈ ÇÏÀ̺긮µå Ä¿ÆÐ½ÃÅÍ ½ÃÀÛǰ

Çѱ¹¿¡³ÊÁö±â¼ú¿¬±¸¿ø(¿øÀå ±èÁ¾³², ÀÌÇÏ ‘¿¡³ÊÁö¿¬’) °í¿Â¿¡³ÊÁöÀüȯ¿¬±¸½Ç ±èÇö¿í ¹Ú»ç ¿¬±¸ÁøÀÌ ¸®Æ¬ ¹èÅ͸®ÀÇ ¿ë·®°ú ¾ÈÁ¤¼ºÀ» Çâ»ó½Ã۴ Àü±Ø¼ÒÀç ±â¼úÀ» °³¹ßÇß´Ù.

ÀÌ ±â¼úÀº »ê¼Ò °áÇÔÀ» °¡Áø LTO(lithium titanate oxide(Li4Ti5O12)): ¸®Æ¬Æ¼Å¸³×ÀÌÆ®»êÈ­¹°) Àü±ØÀ» °³¹ßÇØ ³ÐÀº ÀÛµ¿Àü¾Ð ¹üÀ§¿Í ÇÔ²² »ó¿ë LTO ¹èÅ͸® ´ëºñ 1.5¹è ³ôÀº 243m Ah/gÀÇ ¿ë·®À» °¡Áö¸ç ¹Ýº¹ÀûÀÎ Ãæ¹æÀü¿¡µµ ¿ë·®°¨¼Ò°¡ °ÅÀÇ ÀϾÁö ¾Ê´Â ¿ì¼öÇѠƯ¼ºÀ» º¸¿´´Ù.

À̹ø ¿¬±¸°á°ú´Â Àç·á°úÇбâ¼ú ºÐ¾ßÀÇ ¼¼°èÀûÀΠÇмúÁöÀΠ‘ÀÀ¿ë Ç¥¸é °úÇÐ(Applied Surface Science)’¿¡ °ÔÀçµÆ´Ù.

Àü±âÀÚµ¿Â÷, ÃʼÒÇü ÀüÀÚ±â±â, UAM(µµ½ÉÇ×°ø¸ðºô¸®Æ¼) µî »ê¾÷ ºÐ¾ßÀÇ Æø¹ßÀû ¼ºÀå°ú ÇÔ²² ¸®Æ¬À̿ ¹èÅ͸®¿Í ÇÏÀ̺긮µå ½´ÆÛÄ¿ÆÐ½ÃƼ Àü±Ø¼ÒÀç °³¹ßÀ̠Ȱ¹ßÇÏ´Ù. Àü±Ø¼ÒÀç·Î ÁַΠȰ¿ëµÇ°í ÀÖ´Â Èæ¿¬Àº ³ôÀº ¿ë·®À» °®Áö¸¸ Ãæ¹æÀü½Ã ¾ÈÁ¤¼º°ú ³·Àº Ãâ·Â ¹®Á¦°¡ ÀÖ´Ù. È濬ÀÇ ´ë¾ÈÀ¸·Î ÁÖ¸ñ¹Þ´Â LTO Àü±ØÀº »ó´ëÀûÀ¸·Î ¿¡³ÊÁö¹Ðµµ´Â ³·À¸³ª °í¼ÓÃæÀü°ú ³ôÀº Ãâ·ÂÀÌ °¡´ÉÇϰí, ¹ßÈ­ À§ÇèÀÌ ¾ø´Â °¡Àå ¾ÈÀüÇÑ Àü±Ø¼ÒÀçÀÌ´Ù.

LTO Àü±ØÀº 1-3VÀÇ ÀÛµ¿Àü¾Ð ¹üÀ§¸¦ °¡Áö¸ç ¹Ýº¹Àû Ãæ¹æÀü½Ã¿¡µµ ±¸Á¶ÀûÀ¸·Î º¯È­°¡ ¾ø¾î ³ôÀº ¾ÈÁ¤¼ºÀ» °¡Á® °íÀ²¼Ó ¹èÅ͸® ¼ÒÀç·Î È°¿ëµÇ°í ÀÖ´Ù. ¹Ý¸é, ÇØ´ç ÀÛµ¿Àü¾Ð¿¡¼­´Â 175 mAh/gÀÇ ³·Àº ¹æÀü¿ë·®°ú 1.5 VÀÇ ³ôÀº Àü¾Ð ÆòźºÎ(Voltage Plateau)¸¦ °¡Áö°í À־èÅ͸®ÀÇ ¿¡³ÊÁö ¹Ðµµ Çâ»ó¿¡´Â Á¦ÇÑÀÌ ÀÖ´Ù.

¿ë·® »ó½ÂÀ» À§ÇØ ÇÏ´Ü ÀÛµ¿ Àü¾Ð ¹üÀ§¸¦ 1 V¿¡¼­ 0.01 V·Î È®ÀåÇϸé LTO´Â ¹æÀü½Ã ÃÖ´ë 5°³ÀÇ ¸®Æ¬ÀÌ¿ÂÀ» ¹Þ¾Æµé¿© ÃÖ´ë À̷Р¹æÀü ¿ë·®Àº Áú·®´ç 295 mAh±îÁö ´Þ¼ºÀÌ °¡´ÉÇÏ´Ù. ±×·¯³ª ÀÛµ¿Àü¾ÐÀÌ 0.01 V ±îÁö ³»·Á°¡¸é LTO ±¸Á¶°¡ ºÒ¾ÈÁ¤ÇØÁö°í ¿ë·®ÀÌ ±Þ°ÝÈ÷ °¨¼ÒÇϴ ¹®Á¦°¡ ÀÖ´Ù.

¿¬±¸ÁøÀº ¹®Á¦ ÇذáÀ» À§ÇØ ¸®Æ¬À̿°ú Æ¼Å¸´½ Àü±¸Ã¼¸¦ ÇÕ¼º½ÃÄÑ ´Ù°ø¼º LTO¸¦ ¸¸µé°í À̸¦ °í¿Â¿¡¼­ ¿­Ã³¸®ÇØ ±â°ø ³»ºÎ¿¡ Àִ ¿ë¸ÅºÐÀÚ°¡ Á¦°ÅµÈ, »ê¼Ò °áÇÔÀ» °¡Áø °í°áÁ¤¼ºÀÇ LTO¸¦ ¸¸µé¾ú´Ù.

°³¹ßÇÑ LTO Àü±Ø Àç·á·Î ¹ÝÂÊÀüÁöÀÇ ÄÚÀμ¿À» Á¦ÀÛÇϰí 0.01 V¿¡¼­ 3 V±îÁöÀÇ ÀÛµ¿Àü¾Ð¿¡¼­ Àü±âÈ­ÇÐÀû Æ¯¼ºÀ» Æò°¡ÇØ »ê¼Ò °áÇÔÀ» °¡Áö°í Àִ LTO°¡ »ó¿ë LTO¿¡ ºñÇØ ¾à 1.5¹è ³ôÀº 243 mAh/gÀÇ ¹æÀü ¿ë·®À» °¡Áö´Â °ÍÀ» È®ÀÎÇß´Ù. ¶ÇÇÑ Ãæ¹æÀü »çÀÌŬ¿¡ µû¶ó¼­ »ó¿ë LTO´Â ±Þ°ÝÇÑ ¹æÀü ¿ë·® °¨¼Ò°¡ ÀϾ´Â ¹Ý¸é, »ê¼Ò °áÇÔÀÌ Àִ ½Å±Ô LTO Àü±Ø Àç·á´Â 1CÁ¶°Ç¿¡¼­ 100ȸÀÇ ½ÎÀÌŬ¿¡¼­µµ Ãʱ⠿뷮ÀÇ 95%¸¦ À¯ÁöÇØ ¶Ù¾î³­ À²¼Ó Æ¯¼ºÀ» º¸¿´´Ù.

ÀÌ ¶Ù¾î³­ ¼º´ÉÀ» º¸À̴ LTO Àü±ØÀº ³»ºÎ¿¡ Á¸ÀçÇϴ »ê¼Ò °áÇÔ¿¡ ÀÇÇØ Çü¼ºµÈ ÀüÀÚ°¡ LTO ³»ÀÇ ¸®Æ¬-¸®Æ¬ À̿ °£ÀÇ »óÈ£ÀÛ¿ëÀ» ¿øÈ°ÇϰԠ¸¸µé¾î ¸®Æ¬ÀÌ¿ÂÀÌ 5°³±îÁö µé¾î°¡´Â °í¿ë·® Ãæ¹æÀü ¹ÝÀÀ¿¡¼­ »ê¼Ò °áÇÔÀÌ ¾ø´Â »ó¿ë LTOº¸´Ù ´õ ³ôÀº ±¸Á¶Àû ¾ÈÁ¤¼ºÀ» °¡ÁüÀ» °è»ê°úÇÐÀ» ÅëÇØ ¹àÇô³Â´Ù.

¶ÇÇÑ XPS, EPR, TEM µîÀÇ ¹°¼º ºÐ¼®À» ÅëÇØ °³¹ßÇÑ LTOÀÇ »ê¼Ò °áÇÔÀ» ½ÇÇèÀûÀ¸·Î ±Ô¸íÇßÀ¸¸ç, »ó¿ë LTO¿Í ¿¬±¸ÁøÀÌ °³¹ßÇÑ LTO Àü±Ø Àç·áÀÇ ±¸Á¶Àû ¾ÈÁ¤¼ºÀ» 0.01 V¿¡¼­ 3.0 V±îÁö ½Ç½Ã°£ ¿¢½º¼± È¸Àý ¹æ¹ýÀ» ÅëÇØ ¸ð´ÏÅ͸µ ÇÑ °á°ú, »ó¿ë LTO´Â Ãæ¹æÀü °úÁ¤¿¡¼­ °áÁ¤¼ºÀÌ ÇöÀúÈ÷ ¶³¾îÁö´Â ¹Ý¸é¿¡, »ê¼Ò °áÇÔÀÌ Àִ ½Å±Ô LTO Àü±Ø Àç·á´Â ±¸Á¶Àû ¾ÈÁ¤¼ºÀ» À¯ÁöÇÔÀ» È®ÀÎÇß´Ù.

±³½ÅÀúÀÚÀΠ±èÇö¿í ¹Ú»ç´Â “À̹ø¿¡ °³¹ßÇÑ ½Å±Ô LTO Àü±Ø Àç·á´Â ¹èÅ͸® »ê¾÷¿¡ ÇÙ½ÉÀûÀΠ¿ªÇÒÀ» ÇÒ ¼ö Àִ ¿øÃµ¼ÒÀç·Î, ÃÖ´ë À̷п뷮¿¡ ±ÙÁ¢ÇÑ »ê¼Ò °áÇÔÀÌ Àִ ½Å±Ô LTO Àü±Ø Àç·á´Â ±âÁ¸ ¹èÅ͸® À½±ØÀç·Î »ç¿ëµÇ´Â È濬ó·³ ³·Àº Àü¾Ð ¹üÀ§¿¡¼­ ±¸ÇöÇÒ ¼ö ÀÖÀ¸¸ç, Àú¿Â È¯°æ¿¡¼­µµ ¾ÈÁ¤Àû ±¸µ¿ÀÌ °¡´ÉÇØ Æ¯¼ö ¸ñÀûÀÇ ´Ù¾çÇÑ ¹èÅ͸® ºÐ¾ß¿¡ ÀÀ¿ëÀÌ µÉ ¼ö ÀÖ´Ù.”¸ç, “¿Âµµ º¯È­°¡ ±Þ°ÝÇÑ ¿ÜºÎ È¯°æ¿¡ Àå±â°£ ³ëÃâµÇ´Â ÀÚµ¿Â÷, ESS, ÀÚÀ²µ¶¸³Àü¿ø, Á¤º¸Åë½Å±â±â µî¿¡ »ç¿ëµÉ ¼ö ÀÖÀ» °ÍÀ¸·Î ±â´ëµÈ´Ù.”°í ¸»Çß´Ù.

¿¬±¸ÁøÀº ÈļӠ¿¬±¸·Î °³¹ßµÈ ½Å±Ô LTO ¼ÒÀ縦 Àû¿ëÇØ Àú¿Â¿¡¼­ ÀÛµ¿ °¡´ÉÇÑ ¸®Æ¬ÀÌ¿ÂÀüÁö ¹× ½´ÆÛ·¹µ¶½º Ä¿ÆÐ½ÃÅ͸¦ °³¹ß ÁßÀ̸ç, ÀÌ·¯ÇÑ Àú¿ÂÇü ÀüÁö´Â ÇâÈÄ ±âÁ¸ ¹èÅ͸®°¡ ÀÛµ¿ÇÏÁö ¸øÇϴ ±ØÀú¿ÂÀÇ ¿Âµµ¿µ¿ª¿¡¼­µµ ÀÚÀ¯·Ó°Ô »ç¿ëÇÒ ¼ö Àִ °í¾ÈÁ¤¼º ¹èÅ͸®·Î È°¿ë °¡´ÉÇÒ °ÍÀ¸·Î ±â´ëÇÑ´Ù.

À̹ø ¿¬±¸´Â °úÇбâ¼úÁ¤º¸Åë½ÅºÎ ±âº»¿¬±¸»ç¾÷°ú ±Û·Î¹úÇÁ·ÐƼ¾î»ç¾÷(ÆÄµ¿¿¡³ÊÁö±ØÇÑÁ¦¾î¿¬±¸´Ü Center for Advanced Meta-Materials (CAMM))ÀÇ Áö¿øÀ» ¹Þ¾Æ ¼öÇàµÆ´Ù.

³²Çü±Ç±âÀÚ´Â...
ÇѾç´ë ½Å¹®¹æ¼Û°ú¿¡¼­ ¾ð·ÐÇÐÀ» Àü°øÇÏ°í ¿¡³ÊÁö°æÁ¦½Å¹®, Çѱ¹¿¡³ÊÁö½Å¹®, Àü±â½Å¹®, »ê°æ¿¡³ÊÁö µî¿¡¼­ 25³âÀÇ ±âÀÚ»ýȰÀ» Çß´Ù.
2017³â 6¿ùºÎÅÍ ¿¡³ÊÁöŸÀÓ´º½º ¹ßÇàÀÎ °â ÆíÁý±¹ÀåÀ» ¸Ã°íÀÖ´Ù.

³²Çü±Ç ±âÀÚ  cabinnam@enertopianews.co.kr

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