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#Nature Communications

고려대-오하이오주립대, 리튬-텔루륨 전지 열화 원인 규명

고려대 화공생명공학과/배터리-스마트팩토리학과 유승호 교수 연구팀과 미국 오하이오주립대 화학생물공학과 권상일 교수 연구팀이 리튬-텔루륨 전지의 성능 저하 원인을 분석하고 수명을 늘렸다고 밝혔다. 텔루륨은 부피당 용량이 크고 황보다 전기 전도성이 높지만, 충·방전 과정에서 생성되는 용해성 중간물질이 양극과 음극 사이를 오가는 셔틀 현상으로 수명이 빠르게 줄어드는 한계가 있었다. 연구팀은 방사광 엑스선 기반 오페란도 분석을 통해 리튬-텔루륨 전지가 방전 시 '고체(Te)-액체-고체(Li2Te6)-액체-고체(Li2Te)'의 단계를 거치며, 리튬-황·리튬-셀레늄 전지와 달리 중간에 고체 결정(Li2Te6)이 형성된다는 점을 확인했다. 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단 지원으로 수행됐으며 'Nature Communications' 온라인에 8월 26일 게재됐다. 같은 보도에는 고려대 임희석 교수 연구팀의 한국어 검색 모델 'KURE-v2' 공개 소식도 함께 실렸다.

9월 23일

태양광·풍력pv magazine

대칭성 파괴 분자 조합으로 역구조 페로브스카이트 효율 26.32% 달성

국제 공동 연구진이 역구조 페로브스카이트 태양전지의 정공수송층에 쓰이는 자기조립단분자막(SAM) 개선 전략인 '대칭성 파괴 공조립(SBC)'을 제시했다. 대칭 분자 MeO-2PACz에 비대칭 분자 DTCA를 섞는 방식으로, AFM-IR 측정에서 표면 피복률은 MeO-2PACz 단독 60.6%, MeO-TCA 62.2%, MeO-DTCA 82.4%로 나타났으며 몰비 4:1이 최적으로 확인됐다. ITO 기판·MeO-DTCA 정공선택층·페로브스카이트 흡수층·PCBM 전자수송층·BCP 버퍼층·은 전극으로 구성한 소자는 0.08cm2에서 26.32%, 1cm2에서 25.34%의 전력변환효율을 기록했고 인증 효율은 25.6% 이상이었다. 봉지된 소자는 최대전력점에서 1,150시간 작동 후 초기 효율의 93%를 유지했다. 연구 결과는 Nature Communications에 'Symmetry-Breaking Co-Assembly of Conjugated Molecules Boosts Perovskite Photovoltaics' 제목으로 게재됐으며, 홍콩폴리텍대·중국과학원·뉴사우스웨일스대·서리대·고려대·카를스루에공대 등이 참여했다.

9월 16일