김성헌 교수는 성균관대학교 김영준 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 대표적인 차세대 이차전지 전극 소재인 리튬메탈 전극의 특성을 실시간 나노 분석기술을 이용하여 규명하였다.

이차전지 연구 분야에서는 전기화학 반응이 일어나는 동안 측정을 진행함으로써 실시간으로 이차전지 특성의 변화를 관찰할 수 있는 실시간 분석 기술이 매우 중요한 기술로 자리잡았다.

이 연구에서는 전기화학 반응을 일으키면서 시료 표면의 형상을 동시에 측정할 수 있는 실시간 전기화학 원자힘현미경 (In-situ electrochemical atomic force microscopy) 기술을 이용하여 충전과 방전에 따른 리튬메탈 전극 표면 형상의 변화를 실시간 관찰하였다. 뿐만 아니라, 은 나노 입자가 리튬메탈 전극 위에 존재할 때 표면 형상 변화에 있어서 뚜렷한 차이가 생김을 확인하였고, 켈빈탐침힘현미경 (Kelvin probe force microscopy) 방법을 통해 그 메커니즘을 규명하였다.

김성헌 교수가 교신저자로 참여한 이 연구 결과는 재료과학 및 나노기술 분야의 세계적인 학술지인 ACS Applied Materials & Interfaces (Impact Factor 8.3, JCR 상위 15.6%) 저널의 최신호에 게재되었다.

링크 : https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.4c06822