배터리 충전 100년 난제 '낙타 곡선' 미스터리 풀렸다

  • 외모재
  • 0
  • 2,057
  • 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 15,142
공지 <이은경쌤의 초등 글쓰기 완성 시리즈> 가이드맵 및 교재 선택 가이드 관리자 2024-07-25 14,752
공지 교과서 및 지도서 자료실 이용 안내 +2 관리자 2021-02-25 20,475
공지 ★코로나로 인한 온라인 동영상 강의시 저작권 안내 관리자 2020-04-03 24,111
1412 인천웨딩박람회 vs 송도웨딩박람회, 어디가 좋을까? 곽시원 2026-05-27 1,396
1411 대낮 주택가 주차장서 10대 여학생 납치 시도 60대 긴급체포 꽃밭이 2026-05-26 1,425
1410 산업부 장관 “삼성전자 파업 해결 못하면 무슨 일 하겠나” 잠자리 2026-05-26 1,405
1409 코엑스웨딩박람회, 방문 전 체크포인트 곽시원 2026-05-26 1,427
1408 '장모 살해·시신 유기' 조재복, '10시간 폭행'에도 "죽을 줄 몰랐다" 미역김 2026-05-26 1,372
1407 가자지구 향하던 한국인 1명 나포…정부 "이스라엘에 필요한 조치 요청" 과메기 2026-05-26 1,406
1406 서울웨딩박람회 vs 서울결혼박람회, 무엇이 다를까? 곽시원 2026-05-26 1,407
1405 도산안창호함 극찬한 캐나다 해군…“낡은 혼다 타다가 새 테슬라 탄 듯” 발전했 2026-05-26 1,408
1404 '나만 못 받는 고유가 지원금' 1000만명 탈락…소득 심사 기준은 워크맨 2026-05-26 1,391
1403 웨딩박람회, 결혼 준비의 시작을 쉽게 하는 방법 곽시원 2026-05-26 1,437
1402 박나래 주사이모 "내가 카톡 다 지웠을까?"… 추가 폭로 예고 웨딩포리 2026-05-26 1,426
1401 "내일 스벅 들려야지" 국힘 충북도당 5·18 폄훼 SNS 논란 김진주 2026-05-26 1,446
1400 김영환 “검찰·경찰 정치 눈치 보기 중단해야” 에어맨 2026-05-26 1,437
1399 젠슨 황 "중국 AI칩 시장, 화웨이에 대부분 내줬다"... 엔비디아 실적은 '고공행진' 아현역 2026-05-26 1,457
1398 민주당 화들짝? "선거 만만치 않다…지선은 우리가 도전자" 스타일 2026-05-26 1,451