배터리 충전 100년 난제 '낙타 곡선' 미스터리 풀렸다

  • 외모재
  • 0
  • 1,576
  • 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 10,537
공지 <이은경쌤의 초등 글쓰기 완성 시리즈> 가이드맵 및 교재 선택 가이드 관리자 2024-07-25 10,248
공지 교과서 및 지도서 자료실 이용 안내 +2 관리자 2021-02-25 16,278
공지 ★코로나로 인한 온라인 동영상 강의시 저작권 안내 관리자 2020-04-03 20,344
1583 구축아파트 인테리어, 리모델링 전 꼭 체크해야 할 부분 곽두원 2026-05-28 1,034
1582 "호텔 전체 불날 뻔"…객실서 '윙' 소리, 5시간째 작동한 '이것' 웨박후 2026-05-28 1,052
1581 2015 개정 화학2 오류 문의 학생 2026-05-28 1,062
1580 "신분증만 들고 전국 어디서나"…내일부터 사전투표 승혜김 2026-05-28 1,059
1579 삼성 총파업 위기 넘겼지만…법조계 "필수유지업무 법령 정비 시급" 원양어선 2026-05-28 1,063
1578 태아보험 비교, 기준을 세우면 훨씬 쉬워집니다 곽두원 2026-05-28 1,045
1577 사진 논란이 고발전으로…대전 서구청장 선거 네거티브 과열 유뱅크 2026-05-28 1,067
1576 미군, 이란 내 군사기지 추가 타격…종전 협상 진통 칼이쓰마 2026-05-28 1,042
1575 박민식 삭발 단행…승부수 선거운동기간 첫날에 띄웠다 경제자유 2026-05-28 1,040
1574 지금은 다시 ‘이건희’를 읽을 때 소나타 2026-05-28 1,046
1573 태풍 ‘장미’ 북상…한반도 영향권 밖 가능성 높아 홀로루루 2026-05-28 1,040
1572 홈플러스, 메리츠에 대출 재요청⋯"김광일 부회장 이행보증" 혼자림 2026-05-28 1,040
1571 한편 장 대표는 "이재명의 입에서 사라진 단어들이 있다. 유퀴즈 2026-05-28 1,043
1570 대법 "HD현대重, 하청노조 단체교섭 의무 없어"⋯개정전 노조법 적용 의류함 2026-05-28 1,042
1569 현대해상 태아보험, 어떤 점을 살펴보면 좋을까요? 곽두원 2026-05-28 1,050