๋๊ตญ์์
โ์๊ณ ์์ฐ ์ด์ฐจ์ ์ง ์ฐ์ ํ์ ํ ๋ฐ์ง ๋โ ๋๊ตญ๋ถฤว๊๊ต ์๊ฑดํ ๊ต์ ์ฐ๊ตฌํ, ๊ณ ์ฑ๋ฅ ๊ธ์ ์ง์ ์ฒด ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ
- ๊ทธ๋ํ ์ฝํ
์คํ
์ธ๋ฆฌ์ค๊ฐ ์ง์ ์ฒด๋ก ๊ธฐ์กด ๊ทธ๋ผํ์ดํธ ์ง์ ์ฒด ํ๊ณ ๋ํ
- ํ๋ง ์ ๊ทน์์ ๋ฐ์ด๋ ๋จ์ ๋ฉด์ ๋น ์ฉ๋ ๋ฐ ์ฅ๊ธฐ ์์ ์ฑ ๊ตฌํ
- ์ ๊ต์, “๋กคํฌ๋กค(roll-to-roll) ์ ์กฐ๊ณต์ ์ ์ฉ ๊ฐ๋ฅํ ์๊ณ ์์ฐ ์ด์ฐจ์ ์ง ์ฐ์
ํ ๊ธฐ์ ”
- ์๋์ง์์ฌ ๋ถ์ผ ๊ตญ์ ์ ๋ช
ํ์ ์ง ‘Advanced Energy Materials’ Cover ๋
ผ๋ฌธ ์ ์

โฒ ์ผ์ชฝ๋ถํฐ ์๋์ง์ ์์ฌ๊ณตํ๊ณผ ์๊ฑดํ ๊ต์(๊ต์ ์ ์), ์ด์ฌ์ฐ ๋ฐ์ฌ๊ณผ์ ์(์ 1์ ์)
๋๊ตญ๋ถฤว๊๊ต(์ด์ฅ ์ค์ฌ์
)๋ ์๋์ง์ ์์ฌ๊ณตํ๊ณผ ์๊ฑดํ ๊ต์(๊ต์ ์ ์), ์ด์ฌ์ฐ ๋ฐ์ฌ๊ณผ์ ์(์ 1์ ์), ํํฌ์ฐ ๊ฒฝ์๊ตญ๋ฆฝ๋ถฤว๊๊ต ์๋์ง์์คํ
๊ณตํ๊ณผ ์์ฌ๊ณผ์ ์(์ 1์ ์)๊ณผ ๊ด์ฃผ๊ณผํ๊ธฐ์ ์ ์ค์๊ธฐ๊ธฐ์ฐ๊ตฌ์ ์กฐ์ฉ๋ฅ ๋ฐ์ฌ(๊ต์ ์ ์)๋ก ๊ตฌ์ฑ๋ ๊ณต๋์ฐ๊ตฌํ์ด ์๊ณ ์์ฐ ์ด์ฐจ์ ์ง์ ์ฐ์
ํ๋ฅผ ์ํ ํ์ ์ ์ธ ๊ธ์ ์ง์ ์ฒด ๊ธฐ์ ์ ๊ฐ๋ฐํ๋ค๊ณ ๋ฐํ๋ค. ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ๊ธฐ์กด ๊ทธ๋ผํ์ดํธ ์ง์ ์ฒด์ ๊ธฐ๊ณ์ ํ๊ณ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ๊ณ , ๋์ฉ๋ ์๋์ง์ ์ฅ์์คํ
์ ์ ํฉํ ์ค์ฉ์ ํด๊ฒฐ์ฑ
์ ์ ์ํ๋ค๋ ์ ์์ ์๋ฏธ๊ฐ ํฌ๋ค.
ํด๋น ์ฐ๊ตฌ ๊ฒฐ๊ณผ๋ ์๋์ง ์ฌ๋ฃ ๋ถ์ผ ๊ตญ์ ์ ๋ช ํ์ ์ง Advanced Energy Materials (IF=26.0, JCR ์์ 2.5%)์ "Industrial Scalability of Zinc-Ion Batteries: Enhanced Electrochemical Performance with High Mass Loading Electrodes on Graphene-Coated Metal Current Collectors"๋ผ๋ ์ ๋ชฉ์ผ๋ก ๊ฒ์ฌ๋์ผ๋ฉฐ, 25๋ 6์ Cover ๋ ผ๋ฌธ์ผ๋ก ์ ์ ๋๋ค.
์๊ณ ์์ฐ ์ด์ฐจ์ ์ง๋ ๋ฌผ์ ์ฉ๋งค๋ก ํ๊ณ ์๊ณ ์ ํด์ง์ ์ฌ์ฉํ๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์์ฐ ๋จ๊ฐ๊ฐ ๋ฎ๊ณ , ํ์ฌ ์ํ์ด ์๋ค. ๋ํ, ์นํ๊ฒฝ ์ด์ฐจ์ ์ง์ด์ ๋์ฉ๋ ์๋์ง์ ์ฅ์์คํ (ESS)์ ์ด์์ ์ธ ์ฐจ์ธ๋ ์๋์ง ์ ์ฅ ๊ธฐ์ ๋ก ์ธ์ ๋ฐ๊ณ ์๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋, ์ด์ฐจ์ ์ง์ ์ฃผ๋ก ์ฌ์ฉ๋๋ ๊ทธ๋ผํ์ดํธ ์ง์ ์ฒด๋ ๊ธฐ๊ณ์ ๊ฐ๋๊ฐ ๋ฎ์ ์๊ณ ๋์ ์ง์ ์ฒด๋ฅผ ํ์ฉํด ์ฐ์ ์ ์กฐํ๋ ๋กคํฌ๋กค(roll-to-roll) ๊ณต์ ์๋ ์ ํฉํ์ง ์๋ค.
์๋กญ๊ฒ ์ฃผ๋ชฉ๋ฐ๋ ์คํ ์ธ๋ฆฌ์ค๊ฐ ๋ฑ์ ๊ธ์ ์ง์ ์ฒด๋ ๊ธฐ๊ณ์ ๊ฐ๋๊ฐ ์ฐ์ํ์ง๋ง, ํ๋ฉด ์ฐํ์ธต์ผ๋ก ์ธํ ์ ๊ธฐ์ ๋๋ ์ ํ์ ์ ๊ทน ์ฌ๋ฃ์์ ์ ์ฐฉ์ฑ ๋ฌธ์ ๋ก ์ ์ง ์ฑ๋ฅ์ด ํฌ๊ฒ ๋จ์ด์ง๋ ํ๊ณ๊ฐ ์๋ค. ์ด๋ฅผ ํด๊ฒฐํ๊ธฐ ์ํด ๊ธ์ ์ง์ ์ฒด์ ๋์ ์ ๊ธฐ์ ๋๋๋ฅผ ์ ์งํ๋ฉด์ ์ฐํ์ธต์ ํจ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์ ๊ฑฐํ๋ ํ์ ๊ธฐ์ ์ด ํ์ํ ์ํฉ์ด๋ค.
์๊ฑดํ ๊ต์ ์ฐ๊ตฌํ์ ์คํ ์ธ๋ฆฌ์ค๊ฐ ์ง์ ์ฒด์ ๊ทธ๋ํ์ ์ฝํ ํ ํ 400°C์์ ์ด์ฒ๋ฆฌํด ํ๊ณ๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ๋ค. ์ฐ๊ตฌํ์ “๊ทธ๋ํ์ ํ์ ์์(C)๊ฐ ์ฐํ์ธต์ ์ฐ์(O)์ ๋ฐ์ํด CO์ COโ ๊ฐ์ค๋ฅผ ํ์ฑํ๋ฉด์ ์ฐํ์ธต์ด ์์ ํ ์ ๊ฑฐ๋ ๊ฒ”์ด๋ผ๊ณ ์ค๋ช ํ๋ค. ์ด๋ฒ์ ๊ฐ๋ฐ๋ ๊ทธ๋ํ ์ฝํ ์คํ ์ธ๋ฆฌ์ค๊ฐ ์ง์ ์ฒด๋ ๊ทธ๋ผํ์ดํธ ์ง์ ์ฒด ๋๋น ์ฝ 3.1๋ฐฐ ๋์ ์ ๊ธฐ์ ๋๋๋ฅผ ๋ํ๋์ผ๋ฉฐ, ๊ทธ๋ํ์ ๊ฒฐ์ ์ฑ ์ญ์ ํฌ๊ฒ ํฅ์๋๋ค.
ํนํ, ํ๋ง ์ ๊ทน ์กฐ๊ฑด(13.27mg/cmโป²) ๋ฐ 0.3C, 2.0C ํ๊ฒฝ์์ ๋จ์ ๋ฉด์ ๋น ๊ฐ๊ฐ 1.90, 0.91mAh/cmโป²์ ์ฉ๋์ ๋ณด์์ผ๋ฉฐ, 1.0C์์๋ 1,500์ฌ์ดํด ํ์๋ ์๋์ง ์ ์ฅ ์ฉ๋ ์ ์ง์จ 88.7%๋ฅผ ๋ณด์ด๋ ๋ฑ ๋ฐ์ด๋ ์ฅ๊ธฐ ์์ ์ฑ์ ์ ์ฆํ๋ค. ๊ธฐ์กด ์ง์ ์ฒด๋ก๋ ๋ฌ์ฑํ๊ธฐ ์ด๋ ค์ด ์ฐจ์ธ๋ ๋์ฉ๋ ์๋์ง์ ์ฅ์์คํ ์ ํ์ ํน์ฑ์ ์ถฉ์กฑ์ํจ ๊ฒ์ด๋ค.
๋ํ, ์ฐ๊ตฌํ์ ๊ธ์ ์ง์ ์ฒด ์ ์ฉ ๋ฐ ๋กคํฌ๋กค ์ ์กฐ๊ณต์ ์ผ๋ก ๊ฐํ ์ ์ ์ง์ ์ ์ํ์ผ๋ฉฐ, 1.0C์์ 1,000์ฌ์ดํด ํ 74.7%์ ์๋์ง ์ ์ฅ ์ฉ๋ ์ ์ง์จ์ ๋ฌ์ฑํด ๊ทธ ์ค์ฉ์ฑ์ ํ์ธํ๋ค. ๊ธฐ๊ณ์ ๊ฐ๋๊ฐ ๋ถ์กฑํด ๊ณต์ ์ค ์ฐข์ด์ง๋ ๊ฒฝ์ฐ๊ฐ ์ข ์ข ๋ฐ์ํ๋ ๊ทธ๋ผํ์ดํธ ์ง์ ์ฒด์ ๋น๊ตํด, ๊ฐ๋ฐ๋ ๊ธ์ ์ง์ ์ฒด๋ ๋ฆฌ๋ํญ ์ญํ ์ ๊ฒธํ ์ ์๊ณ ๊ณต์ ์์๋ ์ฐข์ด์ง๋ ๊ฒฝ์ฐ๊ฐ ๊ฐ์ํ๋ ๋ฑ ์ ์กฐ ํจ์จ ์ญ์ ํฌ๊ฒ ๊ฐ์ ๋๋ค.
์๊ฑดํ ๊ต์๋ "์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ์๊ณ ์์ฐ ์ด์ฐจ์ ์ง ์ฐ์ ํ์ ๊ฑธ๋ฆผ๋์ด์๋ ์ง์ ์ฒด ๋ฌธ์ ๋ฅผ ๊ทผ๋ณธ์ ์ผ๋ก ํด๊ฒฐํ ๊ฒ"์ด๋ผ๋ฉฐ, "๋์ ์ ๊ธฐ์ ๋๋์ ์ฐ์ํ ๊ธฐ๊ณ์ ๊ฐ๋๋ฅผ ๋์์ ๊ตฌํํ๊ณ , ๋์ฉ๋ ์๋์ง์ ์ฅ์์คํ ์์ฉํ๋ฅผ ์๋น๊ธธ ์ ์๋ ํต์ฌ ๊ธฐ์ "์ด๋ผ๊ณ ๋ฐํ๋ค. ํนํ, "์ด๋ฒ ๊ธฐ์ ์ ๋กคํฌ๋กค ์ ์กฐ๊ณต์ ์ ์ฉ์ด ๊ฐ๋ฅํ๊ณ , ๋๋์์ฐ๊ณผ ๋น์ฉ ์ ๊ฐ์ด ๊ฐ๋ฅํ ์ฐ์ ํ ์นํ์ ๊ธฐ์ "์ด๋ผ๊ณ ๊ฐ์กฐํ๋ค.
ํํธ, ์ด๋ฒ ์ฐ๊ตฌ๋ ํ๊ตญ์๋์ง๊ธฐ์ ํ๊ฐ์ ์ฃผ๊ด '์๋์ง๊ตญ์ ๊ณต๋์ฐ๊ตฌ(R&D)' ์ฌ์ , ํ๊ตญ์ฐ๊ตฌ์ฌ๋จ ์ฃผ๊ด ‘๊ฐ์ธ๊ธฐ์ด์ฐ๊ตฌ’ ์ฌ์ , ํ๊ตญ์ฐ์ ๊ธฐ์ ๊ธฐํํ๊ฐ์ ์ฃผ๊ด '์ ์๋ถํ์ฐ์ ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ' ์ฌ์ ๋ฐ ‘์์ฌ๋ถํ๊ธฐ์ ๊ฐ๋ฐ’ ์ฌ์ ์ ์ง์์ ๋ฐ์ ์ํ๋์๋ค.