(왼쪽부터) 임진섭 수석연구원, 류보은 학생연구원, 김민영 수석연구원, 윤창훈 교수, 정영훈 학생연구원.

전남대학교 고분자융합소재공학부 윤창훈 교수와 KITECH 임진섭 박사 연구팀이 세계 최초로 레이저 용접 기술을 적용한 실리콘 음극 제조 및 이를 이용한 고성능 리튬이온배터리(LIB) 개발에 성공했다.

기존 흑연 음극은 안정성이 높지만 저장할 수 있는 용량이 제한적이다. 반면, 실리콘 음극은 이론 용량이 흑연보다 약 10배 높아, 차세대 고에너지 배터리 후보로 주목받아 왔다.

레이저 용접 기반 3차원 스캐폴드 구조 개념도

이번 연구는 레이저 용접 기반 3차원 탄소나노튜브 Scaffold를 적용해, 실리콘 음극의 높은 용량을 실제 구동 조건에서 안정적으로 유지할 수 있도록 개선했다. 해당 연구 결과는 저명 학술지인 ‘Advanced Functional Materials’ (IF 19.0, SCI 재료과학 분야 상위 4.9%) 에 게재되었다.