배터리 충전 100년 난제 '낙타 곡선' 미스터리 풀렸다

  • 외모재
  • 0
  • 2,062
  • 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 15,170
공지 <이은경쌤의 초등 글쓰기 완성 시리즈> 가이드맵 및 교재 선택 가이드 관리자 2024-07-25 14,769
공지 교과서 및 지도서 자료실 이용 안내 +2 관리자 2021-02-25 20,494
공지 ★코로나로 인한 온라인 동영상 강의시 저작권 안내 관리자 2020-04-03 24,128
1140 원주웨딩박람회, 원주결혼박람회 준비 정보 한눈에 곽시원 2026-05-23 1,444
1139 드라마 역사 왜곡 논란에 배우들 직접 사과 소나타 2026-05-23 1,562
1138 내년까지 이 대통령을 정신 차리게 할 선거가 이제 없기 때문 경제자유 2026-05-23 1,588
1137 킨텍스웨딩박람회, 대형 웨딩 행사 정보 정리 곽시원 2026-05-23 1,538
1136 명동 살아나자 유니클로 '금의환향'…국내 최대 플래그십 띄운다 유퀴즈 2026-05-23 1,580
1135 오세훈, 구로시장 유세 도중 마이크 꺼지자 한 말은 혼자림 2026-05-23 1,499
1134 대법 "비의료인 문신 시술 무면허 의료행위 아냐"…34년 만에 판례 변경 의류함 2026-05-23 1,599
1133 산업부 장관 “삼성전자 파업 해결 못하면 무슨 일 하겠나 서초언니 2026-05-23 1,503
1132 인천웨딩박람회, 인천결혼박람회 준비 방법 정리 곽시원 2026-05-23 1,529
1131 이 대통령 "국가 폭력 희생자 모욕, 모든 수단 총동원해 응징" 온남이 2026-05-23 1,526
1130 “삼전·하닉, 공부 못한 애들 가던 곳…인생은 운” 현대차 직원 푸념 강남언니 2026-05-23 1,618
1129 코엑스웨딩박람회, 코엑스결혼박람회 방문 전 꼭 확인해야 할 정보 곽시원 2026-05-23 1,585
1128 [단독]배우 김규리 자택서 강도 행각…40대 남성 검거 아는게힘 2026-05-23 1,519
1127 서울웨딩박람회, 서울결혼박람회 준비 가이드 곽시원 2026-05-23 1,581
1126 법원, 전광훈 목사 출국금지 집행정지 신청 기각 그레이몬 2026-05-23 1,550