배터리 충전 100년 난제 '낙타 곡선' 미스터리 풀렸다

  • 외모재
  • 0
  • 2,169
  • 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 16,282
공지 <이은경쌤의 초등 글쓰기 완성 시리즈> 가이드맵 및 교재 선택 가이드 관리자 2024-07-25 15,910
공지 교과서 및 지도서 자료실 이용 안내 +2 관리자 2021-02-25 21,558
공지 ★코로나로 인한 온라인 동영상 강의시 저작권 안내 관리자 2020-04-03 25,090
3197 법인등기 고민이 길어질 때 필요한 현실 점검 김이지나 2026-06-18 1,132
3196 광주개인회생 준비 과정에서 누락 채무를 줄이는 방법 김이지나 2026-06-18 1,146
3195 포장이사 견적, 이렇게 받아야 손해를 줄일 수 있습니다 곽두원 2026-06-18 1,152
3194 학폭변호사 진행 여부를 결정하기 전 확인할 기준 김이지나 2026-06-18 1,145
3193 개인회생신청 전에 확인하면 좋은 자격과 서류 흐름 김이지나 2026-06-18 1,154
3192 포장이사 업체, 어떻게 비교해야 할까요? 곽두원 2026-06-18 1,126
3191 투자사기변호사 판단을 앞두고 확인할 객관적인 내용 김이지나 2026-06-18 1,139
3190 구미개인회생을 알아볼 때 직장 유지와 변제계획을 함께 보는 기준 김이지나 2026-06-18 1,127
3189 대전개인회생 상담 전 확인하면 좋은 변제계획 포인트 김이지나 2026-06-18 1,130
3188 산재전문변호사 관련 문제를 단계별로 정리하는 방법 김이지나 2026-06-18 1,106
3187 포장이사, 비용보다 중요한 선택 기준은? 곽두원 2026-06-18 1,124
3186 대전개인회생 접수 전 통장 거래 내역을 확인해야 하는 이유 김이지나 2026-06-18 1,126
3185 처음 겪는 이혼변호사, 절차 흐름부터 차분히 보기 김이지나 2026-06-18 1,137
3184 형사변호사 절차와 비용을 분리해서 봐야 하는 이유 김이지나 2026-06-18 1,129
3183 평택개인회생 준비 시 교대근무 소득을 정리하는 체크 포인트 김이지나 2026-06-18 1,151