배터리 충전 100년 난제 '낙타 곡선' 미스터리 풀렸다

  • 외모재
  • 0
  • 602
  • 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 5,777
공지 <이은경쌤의 초등 글쓰기 완성 시리즈> 가이드맵 및 교재 선택 가이드 관리자 2024-07-25 5,584
공지 교과서 및 지도서 자료실 이용 안내 +2 관리자 2021-02-25 11,608
공지 ★코로나로 인한 온라인 동영상 강의시 저작권 안내 관리자 2020-04-03 15,549
368 2시간째 맞고 있었는데…"사용기한 2년 지난 수액" 헤엄쳐 2026-05-10 609
367 커지는 오빠 호칭 논란…교육단체, 정청래·하정우 아동학대 혐의 고발 얼궁형 2026-05-10 586
366 [6·3 픽] 국민의힘, '부산 북갑'에 박민식 공천…하정우·한동훈과 3자 대결 엄마찬스 2026-05-10 592
365 조국 "李 공소취소는 마땅한 결론…다만 지방선거 후 논의해야" 거라선하 2026-05-10 603
364 아미노산 1종 없어도 생존하는 대장균…생명 기본 원리 흔드나 맨트리컨 2026-05-10 600
363 전화 기피 현상은 국경을 넘어선다 외이링포 2026-05-10 593
362 ’정병’이라는 말이 작동하는 방식 다배움 2026-05-10 601
361 60대 남성, 대낮 공원에서 2살 아이 ‘묻지마 폭행’ 첸기아 2026-05-10 597
360 ‘정병 경지 메이크업’이라는 이름 원양어선 2026-05-10 611
359 "싸다고 봤더니 경쟁률 34대 1"⋯중저가 경매시장 '후끈' 경제자유 2026-05-10 592
358 삼성전자 주주단체 "파업 시 노조원 전원 손배소" 경고 유효하타 2026-05-10 596
357 "아기 발달에 좋다고?"...'셀프 수유' 제품 썼는데, 질식 위험 경고 의류함 2026-05-10 595
356 쳇바퀴 도는 종전협상…핵·호르무즈 등 주요 쟁점서 이견차 커 충천 2026-05-10 595
355 ‘나는 왜 안 돼?’ 정진석…“내란 기소된 분도 공천” 추경호 끌어들여 온남이 2026-05-10 585
354 “푸틴, 우크라 드론에 암살 위협 느껴… 경호 대폭 강화, 벙커서 전쟁 지휘 몰두" 아는게힘 2026-05-10 603