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Gyeongkuk National University
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[재료공학과] 석사과정 안휘종, SCIE급 학술지 Materials Letters에 논문 게재
국립경국대학교 일반대학원 재료공학과 안휘종 대학원생 (석사과정 2학기, 지도교수 김문수 교수)이 제 1저자로 참여하고, 국립경국대학교 신소재공학부 문성현 학생 (20학번, 졸업), 이준한 학생 (20학번, 졸업)이 공동저자로 참여하여 Elsevier B. V.에서 발간하는 국제전문학술지인 ‘Materials Letters’ 제 418권에 2026년 9월 1일 자로 “Lithiophilic ZnO nanowire arrays on Zn as a current collector: A route to stable anode-free lithium metal batteries”라는 연구 논문을 게재하였다.
본 연구에서는 기존 리튬금속전지의 집전체 소재인 구리 (Cu)에서 나타나는 리튬 도금의 불균일성으로 인하여 발생하는 수지상 (dendrite) 성장에 의한 분리막 파괴, 열폭주의 원인인 단락 현상 (short-circuit), 전해질 분해 촉진과 죽은 리튬 (dead Li)의 발생을 줄일 수 있도록 리튬친화성이 높은 아연 (Zn)을 표면처리한 집전체로 대체하여 리튬금속전지의 핵심 저장반응인 리튬 도금을 더 안정적으로 수행하는 리튬금속전지용 신규 집전체 물질을 연구하였다. 본 호스트물질은 안정적인 리튬 도금뿐만 아니라, 실제 이차전지 충, 방전 성능 반쪽전지 시험 및 리튬인산철 상용 양극과의 완전 전지에서 구리 집전체 사용 대비 성능을 유지할 수 있음을 확인하였다.
지도교수인 김문수 교수는 “리튬금속전지에 사용되는 기존 구리 집전체를 대체하여 안정적인 고에너지밀도 이차전지와 전고체전지의 상용화를 구현하기 위해 아연 기반의 복합재료들이 주목받고 있으며, 본 연구를 통해 실제 활용될 수 있는 집전체 재료 연구의 기반을 마련하였다”고 전하였으며, 제1저자로 본 연구를 수행한 안휘종 대학원생은 “이번 연구에서 사용한 아연 물질 이외에 다양한 아연 복합재료를 활용한 연구를 통해 차세대 이차전지 및 재료표면처리 분야를 더 깊이있게 연구하고싶다”고 전했다.
본 연구 결과는 교육부와 한국연구재단의 재원으로 지원을 받아 수행된 국립경국대학교 글로컬대학추진단의 바이오초격차기술개발사업의 연구결과이다.
사진. 아연 집전체 활용한 리튬금속전지 성능 연구 개요 (왼쪽) / Materials Letters 게재 논문 (오른쪽)
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