배터리 충전 100년 난제 '낙타 곡선' 미스터리 풀렸다

  • 외모재
  • 0
  • 2,452
  • 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 17,119
공지 <이은경쌤의 초등 글쓰기 완성 시리즈> 가이드맵 및 교재 선택 가이드 관리자 2024-07-25 16,768
공지 교과서 및 지도서 자료실 이용 안내 +2 관리자 2021-02-25 22,418
공지 ★코로나로 인한 온라인 동영상 강의시 저작권 안내 관리자 2020-04-03 25,867
913 구축아파트 인테리어, 리모델링 전 꼭 체크해야 할 부분 곽두원 2026-05-21 1,779
912 기후 위기·무력 충돌·자국 우선주의가 초래한 방역 위기 수동지 2026-05-21 1,734
911 개인사업자 세무 관리, 미리 점검해야 하는 이유 곽두원 2026-05-21 1,758
910 에볼라·한타바이러스 동시 엄습…"기후·분쟁·이기주의, 재앙 키워" 나이크 2026-05-21 1,782
909 기장대리, 사업 운영에 도움이 될 수 있는 선택 곽두원 2026-05-21 1,754
908 소비자들은 왜 분노했나…신세계그룹으로 번지는 '탱크데이' 사태 드르가미 2026-05-21 1,758
907 이번엔 족집게? 방송사들 지방선거 출구·예측조사 총력전 테그호 2026-05-21 1,925
906 법인세, 준비 단계에서 꼭 확인할 부분 곽두원 2026-05-21 1,704
905 병원 퇴원 조치로 환자 사망…유족, 손해배상 소송서 일부 승소 초대안 2026-05-21 1,723
904 종합소득세, 미리 정리해두면 부담이 줄어듭니다 곽두원 2026-05-21 1,725
903 스페이스X 시험비행… 상장 앞두고 쏘아올리는 '머스크식 이벤트 박수희 2026-05-21 1,807
902 한 의장은 오 후보가 해당 사안에 대한 책임을 부정하고 있는 데 대해서 보드마카 2026-05-21 1,926
901 태아보험 비교, 기준을 세우면 훨씬 쉬워집니다 곽두원 2026-05-21 1,853
900 GTX '철근 누락'에 정원오 "용산, 이태원, 강남역, 한강버스…한두 번 아냐" 테크노 2026-05-21 1,889
899 태아보험 사은품, 참고용으로 어떻게 보면 좋을까요? 곽두원 2026-05-21 1,846