국민대학교 공과대학 신소재공학과 석사과정 황준선 학생(지도교수: 김재헌)이 국제 학술지 Journal of Power Sources (Impact Factor: 7.467)에 ‘Facile and scalable synthesis of SiOx materials for Li-ion negative electrodes’라는 제목의 논문을 게재하였다. Journal of power sources는 전기화학/에너지 분야의 세계적인 학술지로 황준선 학생은 본 연구에 제1저자로 참여하였다.

많은 연구자들은 상업용 리튬 이차전지용 음극소재인 흑연을 대체하기 위한 고용량 소재로 실리콘 (Si)의 적용을 시도하고 있다. 그러나 실리콘 소재는 충/방전 시 부피 변화에 의한 수명 특성 저하의 문제점을 가지고 있어 비교적 수명 특성이 좋은 실리콘 산화물을 이용한 연구가 진행되고 있다. 하지만 실리콘 산화물 또한 수명 특성이 아주 우수하지 않아 흑연과의 복합화를 통하여 상업화를 시도하고 있으나 공정 비용이 비싼 경우가 많아 상용화에 어려움을 겪고 있다.

따라서 본 연구에서는 실리콘 산화물 자체의 생산 비용을 낮추기 위하여 기상 공정에 의해 합성될 수 있으나 공정 비용이 비교적 높은 SiO 소재를 단순 볼 밀링 공정으로 합성하고 그 전기화학적 특성을 평가하였다. 볼 밀링 공정으로 합성된 SiO는 안정적인 충/방전 특성을 보이며, 우수한 Coulombic efficiency를 보여줬다. 합성된 SiO의 전기화학 성능 또한 우수하기 때문에 향후 상업용 SiO 개발에 영향을 줄 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구는 한국연구재단 기초연구사업 개인 및 집단연구과제 (CRC, 모듈형스마트패션플랫폼연구센터)의 지원을 받아 수행되었다.