2019년 8월 과학기술인상, 성균관대 박호석 교수 선정
2019년 8월 과학기술인상, 성균관대 박호석 교수 선정 - 2차원 반도체 포스포린의 에너지 저장 기작 규명 -
□ 박호석 교수 연구팀은 포스포린이 기존 이차전지와 달리 표면에서 산화·환원반응을 보이는 물리·화학적 특성에 주목하고 실시간 거동 관측 기술로 포스포린의 환원 기작을 규명, 포스포린을 활용한 고효율·고출력·고안정성 슈퍼커패시터 소재를 개발했다.
ㅇ 기존 분자 수준의 표면제어로는 달성하지 못했던 포스포린의 부피 팽창과 낮은 전도성 문제를 나노 구조화 및 화학적 표면제어 기술로 해결한 것이다.
□ 연구팀은 실제 2차원 포스포린을 전극소재로 응용, 이론 용량의 92%를 사용해 상용 활성탄 대비 4배에 달하는 용량을 구현했다.
ㅇ 개발된 소재는 고속 충·방전 시에도 충전 대비 방전 용량이 99.6%로 유지되는 우수한 성능을 보였으며, 5만 회에 달하는 장기 충·방전 후에도 약 91%의 용량을 유지하는 안정성을 나타냈다. 관련 성과는 재료분야 국제 학술지 ‘네이처 머티리얼스(Nature Materials)’에 2019년 2월 게재되었다.
□ 박호석 교수는 “배터리 소재로만 알려졌던 흑린의 슈퍼 커패시터 메커니즘을 규명하고, 고효율·고출력·고안정성을 보여준 점에서 의미가 있다.”라며 “향후 포스포린의 에너지밀도 한계가 극복되면 고용량 에너지저장 신소재 개발 및 다양한 전기화학 시스템의 성능개선에 활용 가능할 것으로 기대된다.”라고 수상소감을 밝혔다.
박호석 교수는 향후 포스포린의 에너지밀도 한계가 극복되면 어떻게 할 수 있을 것으로 기대된다고 밝혔는가 향후 포스포린의 에너지밀도 한계가 극복되면 어떻게 할 수 있을 것으로 기대된다고 박호석 교수가 말했을까