본 기술은 마그네슘, 칼슘 등 알칼리토금속이 층간에 삽입된 층상 바나듐 산화물 수화물(AxV2O5·y(H2O))을 전극 활물질로 사용하여 칼슘 이온(Ca²⁺)의 가역적인 탈·삽입을 가능하게 하는 기술입니다.
리튬 이온 전지용 양극 소재인 V2O5를 2가 이온인 칼슘 이온 전지에 그대로 쓰면 칼슘 이온의 삽입과 탈리가 원활하지 않아, 충·방전 자체가 불가능하거나 성능이 크게 제한되는 문제가 있었습니다.
본 기술은 산성 수용액에서 V2O5와 알칼리토금속 염을 반응시켜, 알칼리토금속이 층 사이에 자리한 새로운 결정 구조의 AxV2O5·y(H2O)(x 0.1~2, y 0~9) 수화물 활물질을 합성함으로써 칼슘 이온이 오갈 수 있는 가역적 이동 경로를 확보하도록 구성됩니다. 리튬 자원 부담이 없는 칼슘 기반 대용량 에너지 저장장치, 수계 전해액을 쓰는 저비용 전지 등에 적용될 수 있어 매장량이 풍부한 칼슘을 활용한 차세대 다가 이온 전지의 상용화 가능성을 넓힐 수 있습니다.
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