2
부산메디클럽

UNIST, 수명 길어진 대용량 배터리용 ‘양극 소재’ 개발

이현욱 에너지 및 화공 교수팀, 화학결합 기반 소재 원리 규명

  • 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(www.kookje.co.kr), 무단 전재 및 재배포 금지
국제신문 뉴스레터
국제신문 네이버 뉴스스탠드 구독하기
국제신문 네이버 구독하기
뭐라노 뉴스

 많이 본 뉴스RSS

  1. 1실속 없는 ‘국제기구 인증’ 혈세 붓는 기초단체
  2. 2‘부캉이’는 무태상어 아닌 흑상어…수과원 근접영상 분석 최종 확인(종합)
  3. 3부산 전셋집 1년새 11%↓…매물가뭄 심화에 세입자 울상
  4. 4100억대 체임 국제신문 대주주, 국감 증인 채택
  5. 5‘경영난’ 태종대 집와이어 재개장…이용료 1만 원 낮췄다
  6. 6센텀2지구 속도전…풍산 이전지 주민 경청·토지보상 착수
  7. 7[사설] 외국인 400만 시대, 부산은 이제 체류형 관광이다
  8. 8김도영 굳히기냐, 힐리어드·오스틴 뒤집기냐
  9. 9부산 금정구 ‘인구감소지역’ 새로 편입…북구는 ‘인구감소관심지역’
  10. 10매표소 오픈런…레드카펫 ★ 보려 외국인 새벽부터 달려왔다
  1. 1100억대 체임 국제신문 대주주, 국감 증인 채택
  2. 2조희대 “국회·대통령의 제청 간섭은 위헌”(종합)
  3. 3송곳검증 벼르더니…교통·시설公도 싱거웠던 시의회 청문회
  4. 4[속보] 여야, 문체위 국감서 ‘암살자(들)’ 공방…국힘 “감독 나와야” vs 민주 “창작 자유 억압”
  5. 5여야, 국감서 알래스카 LNG 사업 집중 추궁
  6. 6김정호 “부산·경남 맑은 물 공급을 위해 낙동강 수질개선·취수 다변화 해야”
  7. 7‘홈플러스 사태’ MBK 김병주, 국감 불출석 “회사 경영 관여 안 해”
  8. 8[2026 국감 브리핑] 백종헌 “인력 확보 없이 출발한 통합돌봄 담당자 82%가 겸직, 전담인력 ‘0명’ 시군구는 전체의 66.4%”
  9. 9[뭐라노] 조희대 “국회·대통령, 대법원장 제청 간섭 위헌”
  10. 10군면제 자랑하더니…최휘영 “예술·체육요원 병역특례 종합 대책 강구”
  1. 1‘부캉이’는 무태상어 아닌 흑상어…수과원 근접영상 분석 최종 확인(종합)
  2. 2부산 전셋집 1년새 11%↓…매물가뭄 심화에 세입자 울상
  3. 3센텀2지구 속도전…풍산 이전지 주민 경청·토지보상 착수
  4. 4롯데백화점, 업계 첫 외국인 매출 1조 ‘포문’
  5. 5금감원 “AI 해킹 시도 IP 28개 확인”
  6. 6SMR 골든타임 놓치나…"원안위 심사기준 2032년에야 마련"
  7. 7부산 극지해양 전문강사 “현장 능력 키워요”
  8. 8부산 청년기업 ‘DPP(디지털제품여권)’ 국내 첫 상용화
  9. 9전국 건설 현장 사망자 2명 가운데 1명은 추락으로 봉변
  10. 10주가지수- 2026년 10월 6일
  1. 1실속 없는 ‘국제기구 인증’ 혈세 붓는 기초단체
  2. 2‘경영난’ 태종대 집와이어 재개장…이용료 1만 원 낮췄다
  3. 3부산 금정구 ‘인구감소지역’ 새로 편입…북구는 ‘인구감소관심지역’
  4. 4부캉이 떠나도 북항 북적이려면…“원도심 접근성 개선을”
  5. 5기장군수실 1층 이전 ‘없던 일로’
  6. 6전기車 높아진 인기에 예산 동나…부산시, 하반기 1520대 더 지원
  7. 7부산중수청장 “정치 중립성·수사 독립성 엄격히 지키겠다”
  8. 8양산시보건소 일반진료 줄인다
  9. 9전재수 시장, 소통 행보…사흘 연속 생중계 회의(종합)
  10. 10“침묵하는 대주주, 대화 자리 나서라”
  1. 1김도영 굳히기냐, 힐리어드·오스틴 뒤집기냐
  2. 2롯데, 6위 탈환 사활…3위 싸움 변수로
  3. 3조코비치, 올 첫 우승 눈앞
  4. 4장애인AG 결단식…“金 21개 이상 목표”
  5. 5가을은 놓쳤지만…거인 ‘레·황(레이예스·황성빈)’ 도전은 계속된다
  6. 6“감독님이 먹으라고” 정수진, 내막 폭로…유도회 “선수관리·운영체계 점검” 사과
  7. 7레이예스 200안타 달성에도…롯데, 두산에 4안타 그치며 패배
  8. 8불안한 모레노호 우즈벡전 반등할까
  9. 9‘손흥민 A매치 한국인 최다 골’ 우즈베키스탄에 2-0 완승
  10. 10아시안게임 폐막…한국 金 39개, 44년 만에 최소
우리은행
  • 국제신문 골프대회
  • 맘편한 부산
  • 부산국제마라톤
  • BNK생명나눔챌린지
  • 유콘서트
걷고 싶은 부산 그린워킹 홈페이지
국제신문 대관안내