리서치 하이라이트
이온 용매화 케이지(Cages)를 이용한 폴리머(Polymer) 멤브레인(Membrane)의 다양성-지향적 합성(Diversity-oriented synthesis)
Nature 592, 7853
미세다공성 폴리머(Microporous polymer) 내의 자유 부피(Free volume)는 이온의 이동을 가능하게 한다. 그러나 에너지 저장 및 전환 장치의 멤브레인(Membrane)으로 사용하기 위해 이온 특이성을 가진 물질을 개발하는 것은 여전히 중요한 과제로 남아있다. 이것은 알려진 미세다공성 폴리머 내의 제한된 구조적 다양성과 이들 특성의 스크리닝을 촉진하는 컴퓨팅 도구(Computational tools)가 부족하기 때문이다. 본 연구에서 Brett Helms와 연구진들은 건축학적으로 광범위한 미세다공성 폴리머 라이브러리를 신속하게 생성하기 위해 다양성-지향적 합성(Diversity-oriented synthesis) 접근법을 사용하여 이 문제를 해결하였다. 연구진들은 컴퓨팅 분석을 이용하여 Li+ 이온에 특정한 크기의 내부 공극(Void)을 가진 후보군을 식별했으며, 이들은 높은 Li+ 전도도와 특이성을 갖는다는 것이 실험적으로 입증되었다. 양극 중간층(Anode interlayers)으로 리튬 금속 배터리에 통합되면, 수지상 결정(Dendrite)의 성장이 억제되고 사이클링 효율이 높아졌다. 이러한 발견은 매우 선택적인 미세다공성 멤브레인의 발견에서 다양성-지향적 합성 전략의 유용성을 보여준다.
2021년4월8일 자의 네이처 하이라이트
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