[재료공학] 바이러스가 고효율 배터리 만든다
바이러스를 이용해 고효율 배터리를 만드는 방법이 개발됐다.
미국 매사추세츠공대(MIT) 재료공학과 앤젤라 벨커 교수팀은 유전자 변형 바이러스를 이용해 효율이 최대 3배 좋은 리튬공기전지용 나노촉매를 만드는 데 성공했다.
리튬공기전지는 현재 흔히 쓰이는 리튬이온전지보다 에너지 저장 효율이 최대 2~3배 좋을 것으로 기대되는 차세대 2차전지다. 화학적으로 안정되고 충전과 방전을 수천 번 반복할 수 있는 전극 재료를 개발하는 것이 상용화의 관건이다.
연구팀은 리튬공기전지의 나노촉매전극을 만드는 데 유전자 변형 바이러스 ‘M13’을 이용했다. 이 바이러스는 물속에서 마그네슘 분자를 끌어당겨 산화마그네슘을 형성한다. 연구팀은 여기에 팔라듐을 소량 첨가해 전도성 높은 나노촉매를 완성했다. 이렇게 만들어진 울퉁불퉁한 나노촉매는 기존 나노촉매보다 표면적이 넓어서 전기화학반응이 더 빠르게 일어나고 무게 당 전기에너지를 더 많이 저장할 수 있다.
바이러스를 이용하면 나노촉매를 상온에서 물만 이용해 만들 수 있는 것도 큰 장점이다. 지금까지는 나노촉매를 만들기 위해 고온 고압 환경에서 유독한 화학물질을 처리해야 했다. 기존 나노촉매보다 사용되는 금속의 양이 적어 비용도 저렴하다.
벨커 교수는 “이번에 개발한 나노촉매로 충전과 방전을 50회까지 성공했다”며 “리튬공기전지가 상용화되려면 나노촉매뿐만 아니라 다른 핵심 부품의 효율을 높이는 연구도 함께 이뤄져야 할 것”이라고 말했다.
이번 연구는 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 11월 13일자에 발표됐다.
바이러스를 이용해 고효율 배터리를 만드는 방법이 개발됐다.
미국 매사추세츠공대(MIT) 재료공학과 앤젤라 벨커 교수팀은 유전자 변형 바이러스를 이용해 효율이 최대 3배 좋은 리튬공기전지용 나노촉매를 만드는 데 성공했다.
리튬공기전지는 현재 흔히 쓰이는 리튬이온전지보다 에너지 저장 효율이 최대 2~3배 좋을 것으로 기대되는 차세대 2차전지다. 화학적으로 안정되고 충전과 방전을 수천 번 반복할 수 있는 전극 재료를 개발하는 것이 상용화의 관건이다.
연구팀은 리튬공기전지의 나노촉매전극을 만드는 데 유전자 변형 바이러스 ‘M13’을 이용했다. 이 바이러스는 물속에서 마그네슘 분자를 끌어당겨 산화마그네슘을 형성한다. 연구팀은 여기에 팔라듐을 소량 첨가해 전도성 높은 나노촉매를 완성했다. 이렇게 만들어진 울퉁불퉁한 나노촉매는 기존 나노촉매보다 표면적이 넓어서 전기화학반응이 더 빠르게 일어나고 무게 당 전기에너지를 더 많이 저장할 수 있다.
바이러스를 이용하면 나노촉매를 상온에서 물만 이용해 만들 수 있는 것도 큰 장점이다. 지금까지는 나노촉매를 만들기 위해 고온 고압 환경에서 유독한 화학물질을 처리해야 했다. 기존 나노촉매보다 사용되는 금속의 양이 적어 비용도 저렴하다.
벨커 교수는 “이번에 개발한 나노촉매로 충전과 방전을 50회까지 성공했다”며 “리튬공기전지가 상용화되려면 나노촉매뿐만 아니라 다른 핵심 부품의 효율을 높이는 연구도 함께 이뤄져야 할 것”이라고 말했다.
이번 연구는 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 11월 13일자에 발표됐다.
