화학실험기법2 Synthesis of Electrocatalysts for Lithium-Air Batteries

1. Abstract

리튬-공기 배터리는 높은 에너지 밀도와 저비용, 그리고 친환경적인 특성 덕분에 차세대 에너지 저장 장치로 주목받고 있다. 그러나 이 배터리의 상용화를 위해서는 몇 가지 주요 기술적 도전 과제를 해결해야 하며, 그 중에서도 전기 촉매의 역할이 필수적이다. 전기 촉매는 배터리의 전기화학적 반응 속도를 향상시키고, 이로 인해 전체적인 효율성을 높이는 데 기여한다. 리튬-공기 배터리의 경우, 특히 산소 환원 반응과 리튬 산화 반응의 촉매 성능이 중요하다. 이러한 반응들이 원활하게 일어나지 않으면 배터리의 성능이 저하되므로, 효과적인 전기 촉매 개발이 절실하다. 본 연구에서는 리튬-공기 배터리를 위한 전기 촉매 합성 방법을 제시하며, 다양한 합성 경로와 재료들을 탐색한다. 주요 초점은 나노 구조가 전기 촉매 성능에 미치는 영향을 분석하고, 최적의 구조 및 조성을 찾아내는 것이다. 이를 위해 여러 종류의 금속 산화물, 그래핀 기반 물질, 그리고 새로운 복합체를 대상으로 실험을 수행한다. 특히, 나노 크기의 촉매 입자들은 높은 표면적 덕분에 반응 활성 부위를 극대화시켜 전반적인 효율성을 향상시킬 수 있다. 또한, 촉매의 안정…(생략)