배터리 충전 100년 난제 '낙타 곡선' 미스터리 풀렸다

  • 외모재
  • 0
  • 1,582
  • 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 10,555
공지 <이은경쌤의 초등 글쓰기 완성 시리즈> 가이드맵 및 교재 선택 가이드 관리자 2024-07-25 10,260
공지 교과서 및 지도서 자료실 이용 안내 +2 관리자 2021-02-25 16,288
공지 ★코로나로 인한 온라인 동영상 강의시 저작권 안내 관리자 2020-04-03 20,358
2213 천안바리스타학원 준비 전에 살펴볼 교육 과정과 상담 포인트 기모노 2026-06-04 1,146
2212 답례품 제작, 단가보다 중요한 선택 기준 곽두원 2026-06-04 1,122
2211 부산바리스타학원 선택 전 확인하면 좋은 커리큘럼과 실습 환경 은남이 2026-06-04 1,127
2210 성범죄전문변호사 알아볼 때 먼저 확인해야 할 법률 검토 기준 콘칩짱 2026-06-04 1,227
2209 안성꽃배달 선택 전에 살펴볼 핵심 포인트 푸버라노젤 2026-06-04 1,243
2208 강동서 20대 여성 살해한 20대 남성 긴급체포…‘교제 살인’ 정황 자본가 2026-06-04 1,202
2207 "우리 딸을 여고생 살해 피해자 A 양이 아닌 '이채원'으로 기억해 주세요" 굉장하다 2026-06-04 1,224
2206 부산마약변호사 알아볼 때 먼저 확인해야 할 법률 검토 기준 사카모토 2026-06-04 948
2205 판촉물 제작, 단순 기념품이 아닌 ‘브랜드 전략’입니다 곽두원 2026-06-04 937
2204 박근혜가 행했던 그 수많은 잘못들, 벌써 잊어서는 안 된다 날오르라 2026-06-04 942
2203 촛불 정부 자임한 문재인 정부의 패착, 박근혜 사면 농사농부 2026-06-04 975
2202 지금은 뭐 어쩔 수 없다는 생각이 든다. 성황리5123 2026-06-04 931
2201 엔비디아가 주목한 SKT…반도체 팹 디지털 트윈 기술 공개 엔두키 2026-06-04 933
2200 강남필라테스 시작 전 확인하면 좋은 수업 방식과 선택 기준 광고링 2026-06-04 955
2199 '특수교사 고소' 주호민 "갑질 학부모 돼 나락…우울하다" 성황리 2026-06-04 927