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중국 대련 화학물리 연구소 (DICP) 청정에너지 국가 연구실의 Zhang Huamin교수와 Li Xianfeng교수팀이 함께 하는 에너지 저장 부문은, 배터리에서 사용되는 비불소계 전도성 막의 생성 기작과 막의 형태에 대한 연구를 실시하였다. 이렇게 만들어진 막은 이온 선택성을 현저하게 증가시켰다. 또한 수소 전도성도 증가하여 배터리의 성능을 향상시켰다. 이 연구팀은 과학적이며 기술적인 성과를 내놓았는데, 이온을 걸러주는 전도성 막에 대한 개념을 제안한 이후에 그 동안 매우 우수한 연구 논문을 여러 편 발표하였다. 그러나 여전히 다공성 전도성 막의 구멍 크기나 구멍 크기의 분포 및 공극률을 조절하는 방법에 대해서는 모르는 것이 많았다. Zhang과 Li연구팀은 용매 처리법의 역할과 그것이 어떻게 구멍을 형성하는데 영향을 주는 가에 대해서 연구를 하였다. 혁신적이며 효과적인 방법을 통해 구멍의 크기, 크기의 분포와 함께 구멍이 서로 연결되는 정도를 조절할 수 있었다. 그들은 또한 높은 공극률과 균일한 크기의 구멍을 가지면서도 잘 연결되어 있는 이온 전도성 막을 얻는데 성공하였다. 비불소계 이온 전도성 막의 선택도와 전도도는 더 향상되었다. 이렇게 얻어진 막을 가지고 실험한 결과 전류밀도가 80mA/cm2일 때 에너지 효율이 90%나 되었다. 이 연구는 높은 성능의 다공성 이온 전도성막을 어떻게 효율적으로 설계하고 제조하는 방법을 잘 보여주었다. 이 연구는 온라인판 Energy Environmental Science ( 2016 DOI: 10.1039/C6EE01371F )에 발표가 되었으며, 국가 젊은 연구자 프로그램과 자연과학 기금, 중국과학원 우수 신인과학자 프로그램과 에너지물질 공동혁신 센터에 의해 지원을 받았다. |
