배터리 충전 100년 난제 '낙타 곡선' 미스터리 풀렸다

  • 외모재
  • 0
  • 2,167
  • 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 16,273
공지 <이은경쌤의 초등 글쓰기 완성 시리즈> 가이드맵 및 교재 선택 가이드 관리자 2024-07-25 15,898
공지 교과서 및 지도서 자료실 이용 안내 +2 관리자 2021-02-25 21,546
공지 ★코로나로 인한 온라인 동영상 강의시 저작권 안내 관리자 2020-04-03 25,081
10756 아고다 할인코드 12 2026-08-04 510
10755 남양주 개인회생 arumi 2026-08-04 543
10754 스포티지 장기렌트 가격, 비교가 중요한 이유 곽시원 2026-08-04 500
10753 스포티지 장기렌트 vs 리스, 어떤 방식이 좋을까? 이정민 2026-08-04 505
10752 성남 개인회생 raon 2026-08-04 509
10751 셀토스 장기렌트 가격, 비교로 절약하는 방법 곽시원 2026-08-04 482
10750 적벽대전 전초전 태양 2026-08-04 524
10749 울산 개인회생 simzy 2026-08-04 504
10748 벤츠 장기렌트 vs 리스, 어떤 방식이 더 유리할까? 곽시원 2026-08-04 532
10747 모닝 장기렌트 가격, 비교로 합리적인 선택하기 곽시원 2026-08-04 504
10746 모닝 장기렌트 vs 리스, 어떤 선택이 더 좋을까? 곽시원 2026-08-04 526
10745 창원쿠킹클래스 직접 만들며 배우는 즐거운 요리의 시작 김이지나 2026-08-04 535
10744 청주쿠킹클래스 요리를 배우는 즐거움과 실력을 함께 키우는 시간 김이지나 2026-08-04 487
10743 창원제과제빵국비지원 실무 교육으로 제과제빵 전문가를 준비하세요 김이지나 2026-08-04 498
10742 부천제과제빵국비지원 실무 역량을 키우는 전문 제과제빵 교육 김이지나 2026-08-04 521