배터리 충전 100년 난제 '낙타 곡선' 미스터리 풀렸다

  • 외모재
  • 0
  • 2,206
  • 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 16,314
공지 <이은경쌤의 초등 글쓰기 완성 시리즈> 가이드맵 및 교재 선택 가이드 관리자 2024-07-25 15,947
공지 교과서 및 지도서 자료실 이용 안내 +2 관리자 2021-02-25 21,592
공지 ★코로나로 인한 온라인 동영상 강의시 저작권 안내 관리자 2020-04-03 25,120
5165 초기 상담에서 빛나는 상간자소송 질문 리스트 김이지나 2026-06-30 1,201
5164 태아보험 비교, 어디부터 보면 덜 헷갈릴까요? 곽두원 2026-06-30 1,121
5163 사기죄변호사 고민을 줄이는 상담 준비 노트 김이지나 2026-06-30 1,119
5162 양평철거, 현장 규모를 먼저 확인해야 하는 이유 김이지나 2026-06-30 1,114
5161 특경법사기 관련 분쟁을 차분히 정리하는 기준표 김이지나 2026-06-30 1,132
5160 작업 범위를 나누어 보는 강릉철거 준비 방식 김이지나 2026-06-30 1,141
5159 입주 지정일이 짧을 때 위례신입주청소를 준비하는 요령 김이지나 2026-06-30 1,163
5158 다산신입주청소, 새 보금자리 첫날을 위해 확인할 청소 기준 김이지나 2026-06-30 1,107
5157 구미철거 작업 전 주변 공간을 살피는 이유 김이지나 2026-06-30 1,097
5156 시흥피부관리 사람들이 선택하는 에스테틱 김이지나 2026-06-30 1,143
5155 용인피부관리 사람들이 선택하는 에스테틱 김이지나 2026-06-30 1,119
5154 화성피부관리 사람들이 선택하는 에스테틱 김이지나 2026-06-30 1,136
5153 성남피부관리 사람들이 선택하는 에스테틱 김이지나 2026-06-30 1,173
5152 범계피부관리 사람들이 선택하는 에스테틱 김이지나 2026-06-30 1,135
5151 안양피부관리 사람들이 선택하는 에스테틱 김이지나 2026-06-30 1,168