한국과학기술원(KAIST) 연구진은 물질을 섞을수록 안정해지는 '고엔트로피' 현상을 활용하여 전지 내에서 수소 이온의 이동과 반응을 향상시키는 새로운 기술을 개발했다고 발표했습니다. KAIST는 5일, 엔트로피를 극대화하는 설계 기반의 '산소 전극 소재'를 선보였습니다.
연구진은 '고엔트로피 이중 페로브스카이트 산소 전극'을 개발했습니다. 이는 서로 다른 금속이 함께 들어간 '이중 구조'에 여러 원소를 섞어 전극 내 전하 이동과 산소 관련 반응을 원활하게 하였습니다. 이로 인해 산소 결함 형성 에너지가 낮아지고 수소 이온의 이동 속도가 증가하였습니다.
새 전극을 적용한 전지는 전력 밀도가 2.6배 향상되었고, 수소 생산 성능도 3배 향상되었습니다. 또한 장시간 사용에도 안정적인 성능을 보였으며, 수소경제 상용화에 기여할 것으로 기대됩니다. 이번 연구는 어드벤스드 에너지 머티리얼스에 발표되었습니다.