배터리 충전 100년 난제 '낙타 곡선' 미스터리 풀렸다

  • 외모재
  • 0
  • 795
  • 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 6,251
공지 <이은경쌤의 초등 글쓰기 완성 시리즈> 가이드맵 및 교재 선택 가이드 관리자 2024-07-25 6,084
공지 교과서 및 지도서 자료실 이용 안내 +2 관리자 2021-02-25 12,053
공지 ★코로나로 인한 온라인 동영상 강의시 저작권 안내 관리자 2020-04-03 16,023
663 성북구와 종로구의 주간 상승률은 관련 통계를 공표하기 시작한 2012년 5월 이후 최고치다. 외이링포 2026-05-15 717
662 금감원 브리핑 하루 만에... 한화솔루션 유상증자 '무기한 연기' 김유지니 2026-05-15 728
661 벡스코 웨딩박람회 12 2026-05-15 698
660 서울 아파트 다시 들썩이나···강남구도 상승 전환, 서울 전체 상승률 큰 폭 확대 외이링포 2026-05-15 721
659 권영국 정의당 서울시장 후보는 준공식 전 감사의 정원 강행 중단 김유지니 2026-05-15 729
658 재판부는 이날 “현 단계에서 소송 지연 목적이 명백하다고 보기는 어렵다고 외이링포232 2026-05-15 699
657 "의미 없다" "세금 잘 쓰였나" 감사의 정원에 미적지근한 광화문 민심 김유지니 2026-05-15 718
656 윤석열 내란 항소심 재판 ‘잠정 정지’…“재판부 못 믿겠다” 30분 만에 피고인 절반 퇴정 외이링포 2026-05-15 735
655 초등생 여아 만져대던 60대男 "내 마누라로 딱이네" 김유지니 2026-05-15 728
654 국힘 정성국, 국제학교·외국교육기관 ‘학교 폭력 예방’ 마련법 대표발의 외이링포2232 2026-05-15 714
653 삼성전자, 두아 리파 '220억 소송'에 반박…"무단 사용 아냐" 김유지니 2026-05-15 736
652 그릭요거트, 단백질과 장 건강 함께 챙기는 식품 외이링포333 2026-05-15 736
651 한병도 "나무호 공격 주체 섣불리 특정 땐 호르무즈 韓선박 26척 위험" 김유지니5123 2026-05-15 729
650 코엑스 웨딩박람회 12 2026-05-15 741
649 올리브에 함유된 폴리페놀과 비타민 E는 대표적인 항산화 성분이다 외이링포 2026-05-15 733