2
부산메디클럽

UNIST, 수명 길어진 대용량 배터리용 ‘양극 소재’ 개발

이현욱 에너지 및 화공 교수팀, 화학결합 기반 소재 원리 규명

  • 국제신문
  • 이은정 기자 ejlee@kookje.co.kr
  •  |  입력 : 2020-03-05 19:11:12
  •  |  본지 15면
  • 글자 크기 
  • 글씨 크게
  • 글씨 작게
울산과학기술원(UNIST) 연구진이 전기자동차 등에 쓰이는 대용량 배터리에 필요한 ‘양극 소재’를 개발했다.

이현욱 에너지 및 화학공학부 교수팀은 영국 옥스퍼드대 마우로 파스타(Mauro Pasta) 교수팀과 함께 ‘고용량 리튬 이온 배터리용 양극 소재’를 합성하고, 이 물질의 성능 향상 원리를 규명했다고 5일 밝혔다. 리튬 이온 배터리는 리튬 이온이 양극과 음극을 오가며 전기에너지를 충전하고 방전한다.

보통 양극은 층층이 쌓인 형태(층상구조)로 만들어 리튬을 저장하도록 설계한다. 이 방식은 지난해 노벨화학상을 받은 존 구디너프 박사가 1985년 제안한 것인데, 에너지 용량이 제한된다는 단점이 있다. 층상구조를 이루는 물질 자체의 부피 때문에 리튬이 들어갈 공간을 늘리기 어려운 것이다. 리튬을 양극 물질과 화학적으로 결합하면 에너지 용량을 키울 수는 있지만, 이때는 배터리 수명이 줄어든다는 단점이 있다. 리튬과 양극 물질이 결합할 때(방전)보다 분리될 때(충전) 들어가는 에너지가 훨씬 커, 충·방전을 반복하면 전극 구조가 불안정해지고 수명도 짧아지는 것이다.

연구팀은 양극 소재의 제조 공정을 개선, 리튬과 양극 물질이 화학적으로 결합하면서도 충·방전 시 필요한 에너지 차이를 줄인 ‘이플루오르화철(FeF₂) 나노 막대 양극 소재’를 합성했다. 콜로이드 합성법을 이용해 20㎚(나노미터·1㎚는 10억 분의 1m) 수준인 단결정 양극 소재를 만든 것이다. 이 소재는 리튬을 더 많이 저장하면서도 수명은 길다.

이 교수팀은 새로운 양극 소재의 충·방전 과정을 ‘실시간 투과전자현미경 분석법’으로 분석, 성능 향상의 원리도 확인했다. 양극 소재의 표면에 철(Fe)과 리튬플로라이드(LiF)로 이뤄진 얇은 이중 층이 만들어져, 충·방전 동안 양극 소재를 보호하는 현상을 포착한 것이다. 이번 연구는 그동안 성능 향상이 어렵다고 알려진 화학결합 기반 양극 소재의 작동을 이해하고 개선하는 연구로 평가받는다. 이 교수는 “차세대 고용량 양극 소재는 도전적인 과제여서 음극 소재와 비교해 연구가 미흡했다”면서 “실시간 투과전자현미경 분석법으로 고용량 양극 소재에 대한 이해도를 높인 만큼 앞으로 양극 소재에 관한 연구도 늘어야 할 것”이라고 밝혔다. 이은정 기자 ejlee@kookje.co.kr


[국제신문 공식 페이스북] [국제신문 인스타그램]

 많이 본 뉴스RSS

  1. 1부산 사하구, 전 구민에게 마스크 무상 배부
  2. 2김세연·백종헌·황교안 ‘삼각 악연’, 금정 막장 공천 낳았다
  3. 3확진자 급증 일본 도쿄, 도시봉쇄 우려에 식료품 사재기 파동
  4. 4부산 추가 환자 1명 발생…또 해외 유입, 이번엔 영국
  5. 5[국제칼럼] 한 방에 훅 간다 /강춘진
  6. 6묘수풀이 - 2020년 3월 27일
  7. 7“자치분권 입법, 권한 지방이양 우선돼야”
  8. 8동의과학대, 공공스포츠클럽 공모사업 신규 사업자 선정
  9. 9[서상균 그림창] 기적회생x2
  10. 10롯데 전지훈련 평가 <하> 타선
  1. 1천안함 피격 10주기 … 해군, 2함대서 추모식
  2. 2권영진 대구시장 실신… 병원서 의식 되찾아
  3. 3부산도 후보등록 시작 … 민주 ‘코로나 극복’ vs 통합 ‘정권 심판’
  4. 4부산 부산진구 “주민에게 1인당 5만 원씩 지급”
  5. 5통합당 이헌승 의원, 1년새 재산 6억6000여만 원 늘어
  6. 6‘미투 의혹’ 김원성 무소속 출마 공식 선언
  7. 7미래통합당, 선대위원장에 김종인 전 민주당 비대위 대표 영입
  8. 8김태호 전 경남지사, 거창서 무소속 후보 등록
  9. 9부산진구, 민생안정 위해 230억원 예산 편성
  10. 10부산경상대-연제구 반려동물 놀이터 조성·운영 위한 업무협약 체결
  1. 1 청년전세자금대출 만 34세 이하로 확대
  2. 2 거래소 이사장도 화훼농가 돕기 동참
  3. 3금융·증시 동향
  4. 4주가지수- 2020년 3월 26일
  5. 5우려와 기대 교차하는 증시···코스피 3일만에 하락
  6. 6파크랜드, 청년에 정장 빌려주는 ‘드림옷장’ 무상 운영
  7. 7마리나 선박 원스톱 지원센터 ‘굿 디자인’ 뽑는다
  8. 8미국 경기부양책 가결에 증시는 상승.. 아시아증시 혼조세
  9. 9야마하골프, 2020 리믹스 원정대 모집
  10. 10정부, 청년 전용 전세자금 대출 대상 연령 만 34세 이하로 확대
  1. 1부산 코로나19 확진자 1명 추가 20대 영국 유학생…총109명
  2. 2 전국 흐리고 비…제주·남해안 강한 비
  3. 3장덕천 부천시장, '경기도형 재난기본소득' 비판으로 도의원들에 비난받아
  4. 4울산 코로나19 확진자 발생 미국서 온 15세 남학생
  5. 5부산진구와 수영구, 주민에 5만 원 지급
  6. 6제주, 7번째 확진자 발생…유럽 유학생 귀국해 확진 판정
  7. 7부산 기초지자체들 현금 푼다 … 지역화폐·선불카드·기본소득 등 형태 다양
  8. 8대전 보험설계사 코로나19 확진…첫 증상 후 20일간 활보
  9. 9온천교회 코로나19 집단발생 왜? … “손 씻기 없고 마스크도 일부만"
  10. 10경남 코로나19 확진자 1명 추가, 총 87명…태국 다녀온 40대
  1. 1롯데 전지훈련 평가 <하> 타선
  2. 2올림픽 연기에 진천선수촌도 휴식…선수들 집으로
  3. 3손흥민 “팔 부상으로 못 뛴다고 하기 싫었다”
  4. 4윔블던테니스 연기 여부 다음 주 결정
  5. 56월로 미룬 도쿄올림픽 야구 최종 예선, 다시 연기 결정
  6. 6올림픽 특수 물거품…일본 7조 천문학적 손실 불가피
  7. 7기존 출전권 유효?…꿈의 무대 준비하던 태극전사 혼란
  8. 8유럽 축구계 코로나19 성금 릴레이
  9. 9기량 만개한 kt 허훈, MVP 입 맞출까
  10. 10파리올림픽 조직위 “도쿄올림픽 연기돼도 2024 파리올림픽 예정대로 개최”
‘알쓸자이’ 지상강연
미래기후 이야기
‘알쓸자이’ 지상강연
통계자료 제대로 활용하기
  • 낙동강수필공모전
  • 2020하프마라톤대회
  • 2020 어린이 극지해양 아카데미
  • 유콘서트
걷고 싶은 부산 그린워킹 홈페이지
국제신문 대관안내
스토리 박스