우리대학 이진우(화공) 교수, 황종국(화공 박사) 씨와 UNIST 친환경에너지공학부 이규태 교수 연구팀은 독창적인 합성방법을 개발, 리튬이온 배터리의 음극에 사용되는 주석 기반의 탄소-실리카 복합체를 ‘원-팟(one-pot)’ 방법으로 합성하는 데 성공했다.
이 복합체를 이용하면 3~4시간 정도 충전해야 하는 리튬이온 배터리가 최대 1시간 이내에 충전이 가능하고, 용량이 그래파이트에 비해 2배로 커져 사용시간도 2배로 길어지게 된다.
연구팀은 주석을 나노선, 나노입자의 형태로 탄소-실리카 구조체에 가두는 ‘원-팟 (one-pot)’ 합성법을 개발, 응용한 결과 전극 특성 저하를 방지하는 것은 물론 성능도 안정적으로 유지되는 것을 확인했다.
무엇보다 연구팀이 개발한 합성법은 복잡한 합성과정 없이 블록 공중 고분자의 자기조립성질을 이용해 2주 가까이 걸리던 합성시간도 3~4일로 대폭 줄여 상용화를 앞당겼다는 점에서 크게 눈길을 모았다.
이 연구 성과는 미국화학회가 발행하는 나노분야 세계적 권위지 <ACS Nano>지를 통해 발표됐으며 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하고 있는 글로벌 프론티어 사업, 중견연구자 지원사업(핵심연구)과 한국화학연구원 OASIS 사업의 지원을 받았다.