배터리 충전 100년 난제 '낙타 곡선' 미스터리 풀렸다

  • 외모재
  • 0
  • 2,116
  • 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 15,778
공지 <이은경쌤의 초등 글쓰기 완성 시리즈> 가이드맵 및 교재 선택 가이드 관리자 2024-07-25 15,376
공지 교과서 및 지도서 자료실 이용 안내 +2 관리자 2021-02-25 21,136
공지 ★코로나로 인한 온라인 동영상 강의시 저작권 안내 관리자 2020-04-03 24,770
3300 마약전문변호사를 앞두고 비용 안내를 읽는 현실적인 방법 김이지나 2026-06-18 1,115
3299 시기별로 달라지는 인천개인회생 검토 포인트 김이지나 2026-06-18 1,137
3298 BMW 장기렌트 vs 리스, 어떤 선택이 더 합리적일까? 곽시원 2026-06-18 1,122
3297 미성년 자녀 양육비으로 풀어보는 평택개인회생 준비 체크리스트 김이지나 2026-06-18 1,130
3296 기업 판촉물, 장기적인 브랜드 전략입니다 곽두원 2026-06-18 1,133
3295 노원피부관리 관련 불확실성을 줄이는 첫 단계 김이지나 2026-06-18 1,140
3294 센포스 100정 오만원 내돈내산구매, 구글에서허브밍검색 구글검색허브밍 2026-06-18 1,135
3293 답례품, 가격보다 의미가 중요합니다 곽두원 2026-06-18 1,138
3292 홍대피부관리 준비가 막힐 때 다시 보는 피부결 개선 김이지나 2026-06-18 1,131
3291 실제 절차를 기준으로 보는 포항개인회생 정보 정리 김이지나 2026-06-18 1,123
3290 이혼소송재산분할 문제의 방향을 잡기 위한 자료 점검 김이지나 2026-06-18 1,143
3289 판촉물, 목적에 따라 선택이 달라집니다 곽두원 2026-06-18 1,138
3288 법인등기를 선택지로 두고 고민할 때 필요한 정리 김이지나 2026-06-18 1,138
3287 창원개인회생 진행 전 확인해야 할 상담 범위 김이지나 2026-06-18 1,147
3286 판촉물 제작, 브랜드 이미지를 좌우합니다 곽두원 2026-06-18 1,153