본 학과의 유원철 교수 연구팀(공동 제1저자: 허인철, 강민석)이 개발한 나노 소재 형상 제어 기술이 나노 과학 및 기술 분야의 세계적 권위지인 'Nano Letters (IF: 9.1)' 2025년 10월호에 게재되었습니다.
연구팀은 철-폴리도파민(Fe-PD) 복합체를 합성할 때, 단순히 '온도'를 조절하는 것만으로 소재의 나노 형상을 막대형(Rod), 성게형(Urchin), 중공형(Hollow)의 세 가지 구조로 정교하게 제어할 수 있는 새로운 합성법을 제시했습니다. 연구 결과, 고온(80~90°C)에서는 막대형, 중온(40~60°C)에서는 성게형, 저온(0~10°C)에서는 속이 빈 중공형 구조가 형성됨을 규명했습니다.
특히, 저온에서 합성된 중공형 탄소 구조체(H-Fe@C)는 약 50nm의 얇은 탄소 껍질을 통해 물질 전달 효율을 극대화하여, 차세대 리튬 금속 전지(Lithium-metal anodes)의 음극 소재로서 압도적인 성능을 나타냈습니다. 이 소재는 2,500시간 이상의 장기 구동에서도 안정성을 유지했으며, 7.4 mV라는 매우 낮은 과전압 특성을 보여주었습니다.
이번 연구는 복잡한 공정 없이 온도 조절이라는 직관적인 방법으로 나노 소재의 디자인을 제어하고, 이를 통해 에너지 저장 장치의 성능을 획기적으로 높일 수 있는 길을 열었다는 평가를 받고 있습니다.

논문명: Temperature-Induced Morphology Control of Fe-Polydopamine Coordination Complexes and Their Derivatives for Energy Storage Applications
게재지: Nano Letters (2025년 10월 15일 출판)