배터리 충전 100년 난제 '낙타 곡선' 미스터리 풀렸다

  • 외모재
  • 0
  • 617
  • 0
  • 0
  • Print
  • 글주소
  • 2026-05-09

.파주입주청소배터리의 전극과 전해질이 맞닿는 경계면인 전기 이중층에서 전해질 농도가 증가하면 전기용량(전기 저장 능력) 그래프 곡선이 두 개의 봉우리를 갖는 '낙타 모양'에서 하나의 봉우리인 '종 모양'으로 변화한다. 지난 100년간 관측돼온 현상이지만 변화의 원인을 알지 못했다. 국내 연구팀이 세계 최초로 원인을 규명했다. 배터리 충전 속도를 높이는 데 활용될 것으로 기대된다. KAIST는 김형준 화학과 교수 연구팀이 최창혁 포스텍 화학과 교수, 신승재 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 교수와 함께 원자 수준 전기화학 시뮬레이션, 농도 제어 기법, 실시간 적외선 분광 실험을 결합해 전기 이중층에서 일어나는 상전이를 분석하고 연구 결과를 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 발표했다고 3일 밝혔다. 상전이는 물질 상태나 배열이 바뀌는 현상을 뜻한다. 연구팀은 전극에 걸리는 전압인 전위가 변화하면 음극에서는 물 분자들이 한 방향으로 재배열되는 상전이가 일어나고 양극에서는 음이온들이 밀집해 2차원 구조를 형성하는 응축 상전이가 일어난다는 점을 확인했다. 독립적으로 일어난 두 상전이로 인해 전기용량 그래프 곡선에는 2개의 봉우리가 생겼다. 전해질 농도가 증가하면 두 상전이가 결합해 하나의 봉우리로 통합되면서 낙타 모양 곡선이 종 모양 곡선으로 변했다. 김 교수는 “전기화학 반응의 미세한 환경을 처음으로 이해하고 설계할 수 있는 길을 열었다”며 “전기 이중층의 상전이를 정밀하게 제어할 수 있다면 배터리 충전 속도를 높이거나 수소 생산 효율을 극대화하는 등 에너지 기술 성능을 정밀하게 향상시킬 수 있을 것”이라고 말했다.

0
0
이 글을 페이스북으로 퍼가기 이 글을 트위터로 퍼가기 이 글을 카카오스토리로 퍼가기 이 글을 밴드로 퍼가기
captcha
자동등록방지 숫자입력
번호 제목 글쓴이 날짜 조회수
공지 <이은경쌤의 초등 글쓰기 완성 시리즈> 활용법 : 도서별 주제, '이런 친구에게 추천해요' 관리자 2024-07-25 5,821
공지 <이은경쌤의 초등 글쓰기 완성 시리즈> 가이드맵 및 교재 선택 가이드 관리자 2024-07-25 5,627
공지 교과서 및 지도서 자료실 이용 안내 +2 관리자 2021-02-25 11,649
공지 ★코로나로 인한 온라인 동영상 강의시 저작권 안내 관리자 2020-04-03 15,587
3163 창원개인회생 문제에서 놓치면 안 되는 초기 정리법 김이지나 2026-06-18 16
3162 부산개인회생전문 진행 전 가족·재산 부분을 살펴보는 방법 김이지나 2026-06-18 15
3161 상속변호사비용을 알아볼 때 놓치기 쉬운 상담 범위 김이지나 2026-06-18 16
3160 전주개인회생 문제를 차분하게 풀어가는 접근법 김이지나 2026-06-18 17
3159 이혼소송변호사 선임 전 쟁점을 나눠보는 실전 기준 김이지나 2026-06-18 17
3158 상간소송 진행 전 증거와 청구 방향을 살피는 기준 김이지나 2026-06-18 18
3157 답례품 제작, 단가보다 중요한 선택 기준 곽두원 2026-06-18 19
3156 개인회생재신청 진행 전 확인해야 할 현실적인 순서 김이지나 2026-06-18 19
3155 이혼변호사추천 정보를 볼 때 상담 기준을 세우는 법 김이지나 2026-06-18 19
3154 마약사건변호사 관련 자료, 모으는 순서가 중요합니다 김이지나 2026-06-18 22
3153 안산개인회생 검토 시 채권자 목록을 빠뜨리지 않는 방법 김이지나 2026-06-18 22
3152 대구개인회생 준비 과정에서 정리해둘 사항들 김이지나 2026-06-18 22
3151 답례품, 정성과 실용성을 함께 고려해야 합니다 곽두원 2026-06-18 21
3150 상속전문변호사 조력이 필요한 상황을 판단하는 기준 김이지나 2026-06-18 21
3149 대구개인회생 선택 전에 비교하면 좋은 판단 포인트 김이지나 2026-06-18 22