도호쿠대학과 나고야 공대의 공동 연구팀이 철을 이용한 리튬 이온 전지 양극 재료의 용량을 높이는데 성공했다고 발표했습니다. 

 

리튬 이온 배터리의 +극에 코발트나 니켈 같은 희귀 금속 대신 철을 쓰는 시도는 계속해서 나오고 있습니다. 이미 인산철 리튬 같은 재료가 실용화됐지만, 희긔 금속보다 에너지 밀도가 낮다는 단점이 있습니다.  여기에서 쓴 역형석형 리튬 철산화물(Li5FeO4)는 인산철 리튬과 같거나 오히려 낮은 에너지 밀도를 지녔으나, 철과 산소 양쪽의 산화 환원 반응을 활용하는 아이디어를 접목했습니다. 

 

역형석형 리튬 철 산화물의 +극 용량이 낮은 이유를 결정 구조의 변형이라고 판단하고, 분말 형태의 다른 물질을 충돌시켜 혼합하는 저온 합성법을 써서 구조 변형을 억제한 결정을 만들었는데, 이걸 쓴 +극은 충/방전 시 부하가 줄어들어 인산철 리튬 +극의 2배에 달하는 300mAh/g의 가역 용량을 달성했습니다. 철을 써도 높은 용량을 만들 수 있다면 리튬 이온 배터리의 가격을 더 낮출 수 있게 됩니다. 

 

 

왼쪽이 역형석형 리튬 철산화물, 오른쪽에 새로운 결정 구조.