실리콘 | UNIST News Center

고용량 배터리 만들 ‘실리콘 음극재’, 추우면 잘 깨진다

이현욱 에너지화학공학과 교수팀, 배터리 물질 개발 논문 2편 Nano Letters 게재

∙ 논문① 싱가포르 난양공대 공동, 배터리 음극재인 실리콘의 온도별 팽창 관찰
∙ 논문② 진성환‧로드니 루오프 교수 공동, 액체상 관찰 실시간 TEM 기법 제안

이현욱 교수팀이 Nano Letters에 논문을 연달아 게재했다. 차세대 배터리 후보 물질인 실리콘의 충방전 특성에 대한 것과 액체 물질의 TEM 관측을 위한 기법이다. | 디자인: 이보은

고용량‧고속충전을 향한 배터리 개발에 중요한 논문 2편이 나왔다. 차세대 배터리 후보 물질인 ‘실리콘 연구’와 새로운 배터리 물질을 찾아낼 ‘투과전자현미경(TEM) 기법’에 관한 내용이다. 이현욱 에너지화학공학과 교수팀은 최근 국제학술지 ‘나노 레터스(Nano Letters)’에 논문 2편을 잇달아 발표... 더보기

2022.09.13By 박 태진연구

전기차 주행거리 늘리는 “고용량 장수명”배터리 음극소재 개발!

UNIST 조재필 특훈교수, 신개념‘실리콘 카바이드계’음극재 양산 합성 기술 개발

부피팽창으로 인한 수명저하 억제·에너지저장장치에도 응용... Nature Energy 표지

전기차 주행거리를 대폭 늘릴 수 있게 됐다. 고용량 음극 소재 상용화의 걸림돌인 내구성 문제가 해결됐기 때문이다. 한 번 충전해 달리는 최대 거리는 탑재된 배터리 용량에 비례하는데, 이 음극 소재는 상용 흑연소재 대비 최대 3배 이상 용량이 크다. 또 수백 회의 충전·방전 이후에도 소재가 손상되지 않는... 더보기

2021.12.17By 양 윤정연구

실리콘 이을 새 반도체 소재 상용화 성큼

韓‧中연구진, 2차원 전이금속 디칼코게나이드(TMD) 웨이퍼 크기로 합성

실리콘 기반 반도체 기술이 성능 한계에 도달함에 따라 실리콘을 대체할 수 있는 새로운 소재 개발이 요구되는 상황이다. 우수한 물리적‧전기적 특성을 지닌 전이금속 디칼코게나이드(TMD)는 그래핀, 흑린 등과 함께 차세대 반도체 물질로 각광받고 있다. 전 세계 연구실에서 경쟁적으로 이 소재를 연구하고 있지만... 더보기

2021.11.18By 권 예슬연구

전기차 고속충전, ‘산호 모양 실리콘 소재’면 된다!

로드니 루오프 자연과학부 특훈교수팀(IBS 단장)과 박수진 POSTECH 교수팀 공동 연구

입자간 상호연결로 ‘일체형 실리콘 전극’ 구현… ACS Nano 논문 게재

전기차 배터리를 빠르게 충전하고 더 많은 에너지를 저장할 가능성이 열렸다. 흑연 음극 소재를 대체할 ‘산호 모양 실리콘 소재’가 개발된 덕분이다. 충전 시 크게 부풀고, 심지어 부서지던 실리콘의 단점이 해결한 데다 에너지 저장 공간도 늘어났다. 로드니 루오프(Rodney S. Ruoff) 특훈교수(IBS... 더보기

2019.03.06By 박 태진연구

‘인류의 삶에 공헌하는’ 문구 제안자는 “나야, 나!”

[UNIST MAGAZINE] 9Bridges, 김진영 에너지 및 화학공학부 교수편

1986년부터 1992년까지 방영된 미국 드라마 <맥가이버>는 기존 스파이물과는 달리 주인공 맥가이버가 물리와 화학 지식을 응용해 위기를 극복하는 장면이 많이 나왔다. UNIST 에너지 및 화학공학부 김진영 교수는 “제가 중학생일 때 <맥가이버>라는 미국 드라마가 인기였다”며 “그걸... 더보기

2018.11.19By UNIST MAGAZINE피플

실리콘 음극 소재, 싸게 대량 합성할 기술!

곽상규-박수진 교수팀, 두 기능 가진 금속할로겐화물 촉매로 실리콘 저온 합성 메커니즘 규명

실시간 TEM 관찰로 긴 수명 확보 입증… Communications Chemistry 게재

저온 실리콘 합성의 메커니즘을 풀어낸 UNIST 연구진의 모습. 왼쪽부터 이정현 연구원, 류재건 박사, 김진철 연구원, 송규진 연구원. 곽상규 교수, 박수진 교수. | 사진: 김경채

전기차를 비롯한 중대형 기기에는 대용량 배터리가 필요하다. 이를 구현할 차세대 음극물질로 ‘실리콘’이 꼽히는데, 고온에서 합성해야 해 비싸고 대량생산도 어려웠다. 이 문제를 ‘촉매’로 해결한 기술이 나와 눈길을 끌고 있다. 곽상규 에너지 및 화학공학부의 곽상규 교수팀은 박수진 POSTECH 화학과교수팀,... 더보기

2018.08.09By 박 태진연구

‘주름진 실리콘’ 소재, 오래 쓰는 고성능 배터리 만든다

박수진 에너지 및 화학공학부 교수팀, 차세대 음극 소재로 주목받는 실리콘 안정성 높여

실시간 이미징으로 '물결치는 실리콘' 원리 규명… Nature Communications 게재

깨지지 않는 실리콘 음극 소재를 개발한 UNIST 연구진_왼쪽부터 박수진 교수와 류재건 박사. | 사진: 김경채

주름진 ‘실리콘’ 소재는 깨지지 않고 배터리를 안정적으로 작동시켰다. 충전 시 크게 부풀고, 심지어 부서지던 실리콘의 단점을 해결하게 된 것이다. 차세대 배터리 소재로 각광받는 실리콘의 활용에 한 발 더 다가가게 됐다. 박수진 에너지 및 화학공학부 교수팀은 미국 북태평양국가연구소(PNNL), 펜실베이니아... 더보기

2018.07.27By 박 태진연구

“실리콘 위에서 빛으로 양자정보 처리를”

김제형 자연과학부 교수팀, 실리콘 칩 기반 ‘양자 광소자’개발

실리콘 소자로 양자광학 연구 가능… Nano Letters 논문 발표

김제형 자연과학부 교수는 '빛'에 주제로 연구하는 물리학자다. 현대물리학의 양대산맥인 상대성이론(속도)과 양자역학(크기) 모두 빛과 관련 있다는 게 그가 빛에 관심을 두게 된 계기였다. 빠르고 작은 두 가지 특징이 있는 빛을 연구해 양자정보처리 기술을 개발하는 게 그의 목표다. | 사진: 김경채

전자소자에 쓰이는 실리콘 기판을 양자정보 처리에 활용할 길이 열렸다. ‘양자 광소자’ 구현에 핵심 기술이 개발된 것이다. ‘빛을 이용한 양자컴퓨터’를 구현할 새로운 접근법으로 주목받고 있다. 김제형 자연과학부 교수는 미국 메릴랜드대의 에도 왁스(Edo Waks) 교수팀과 공동으로 양자정보 처리에 이용할... 더보기

2017.11.28By 박 태진연구

충전은 빠르게! 용량은 크게!… 전기차 배터리 기술 나왔다

조재필 에너지 및 화학공학부 교수팀, 차세대 급속 충전용 고용량 음극소재 원천기술 확보

전기차 및 중대형 ESS 적용 가능… Nature Communications 9일자 게재

급속 충전해도 안정적이며 기존보다 고용량의 에너지를 저장할 수 있는 리튬이온배터리 음극 소재를 개발한 연구진. 왼쪽부터 채수종·김남형·마지영 연구원, 조재필 교수. | 사진: 김경채

전기차 배터리는 빨리 충전되고 많은 에너지를 담아야 한다. 여기에 적합한 급속 충전용 고용량 배터리를 만들 기술이 개발됐다. 기존 흑연 음극소재의 단점을 보완한 혁신적인 원천기술로 주목받고 있다. 조재필 에너지 및 화학공학부 교수팀은 기존 흑연 음극소재보다 빨리 충전될 뿐 아니라 더 오래 쓸 수 있는 차... 더보기

2017.10.16By 박 태진연구

페로브스카이트 태양전지 세계 1인자 석상일 교수

[UNIST Magazine] 9bridges, 석상일 에너지 및 화학공학부 특훈교수

캠퍼스 잇는 9개 다리에 이름 올릴 UNIST 대표 과학기술자 만나다

UNIST 자연과학관 옥상에 설치된 태양광발전시스템의 실리콘 태양전지를 배경으로 석상일 교수가 포즈를 취하고 있다. | 사진: 안홍범

세계 최고 효율의 태양전지를 개발한 석상일 교수가 UNIST에 안착했다. 석 교수는 대규모 제작 공정이 가능한 페로브스카이트 태양전지를 개발하고 1년 사이 세 번이나 세계 최고효율을 갱신했다. 그러면서도 가격은 기존의 3분의 1 수준. 이미 최고의 연구자가 된 그가 UNIST를 찾았다. UNIST를 배경... 더보기

2015.12.07By UNIST MAGAZINE연구