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국내 연구팀이 리튬이온배터리 성능의 핵심 지표인 이온 이동량을 기존의 3.4배까지 높이는 방법을 알아냈다. 리튬이온배터리뿐 아니라 해수담수화 기술에도 응용할 수 있어 활용도가 높을 것으로 기대된다. 김성재 서울대 전기·정보공학부 교수팀과 알리 마니 미국 스탠퍼드대 기계공학과 교수팀은 "리튬이온전지 내부에 있는 미세 구조물의 간격을 균일하지 않게 바꾸는 것만으로 나노 다공성 막을 통과하는 전해질 이온의 전달을 가속화 해 리튬이온전지의 이온 이동량을 최대 3.4배 높인다는 사실을 세계 최초로 증명했다"고 5...

국내 연구팀이 최소 500차례 이상 충·방전해도 에너지 밀도가 높게 유지되는 값싼 양극 소재를 개발했다. 리튬 전지로 장거리를 운행할 수 있는 전기자동차를 만날 수 있는 날이 한층 가까워졌다는 평가가 나온다. 강병우 포스텍 신소재공학부 연구팀은 차세대 고용량 양극 소재로 주목받고 있는 ‘리튬 과량 층상구조’ 양극 소재의 합성법을 바꿔 500번 충·방전해도 에너지 밀도가 높게 유지되는 양극 소재 개발에 성공했다고 22일 밝혔다. 리튬이온 전지 내부에는 리튬 이온이 움직일 수 있는 전해액 안에 양극과 음극이 ...

글로벌 시장 예측 기관인 블룸버그 뉴에너지 파이낸스(BNEF)가 발표한 보고서에 따르면 2019년 한 해에만 전 세계에서 약 210만대의 전기 자동차가 팔렸다. 현재 판매되는 자동차 중 전기 자동차가 차지하는 비율은 미미하지만, 보고서는 2040년까지 판매되는 자동차 중 58%는 전기 자동차일 것으로 예측했다. 전기 자동차 시장이 빠르게 성장하면서 덩달아 2차전지 산업이 미래 먹거리로 떠오르고 있다. 삼성과 SK, LG, 롯데, 포스코는 이미 2차전지를 만들거나 2차전지에 쓰이는 핵심 소재를 만들고 있다. 국내 10대 기업 중 절반이 2차전지 산업에...

현재 휴대전화부터 전기자동차까지 대부분의 전자제품에 널리 쓰이는 리튬이온배터리에는 음극소재로 흑연을 사용한다. 그 동안 흑연을 제조하기 위해서는 인체와 환경에 유해한 불산을 사용하는 공정이 필요했는데, 불산을 쓰지 않고 친환경적으로 고순도 불산을 생산하는 기술이 개발됐다. 한국지질자원연구원은 장희동 광물자원연구본부 책임연구원팀이 비용은 70% 수준으로 줄이고 유해한 화학물질 사용은 대폭 낮춘 안전하고 친환경적인 고순도 흑연 제조 기술을 개발했다고 7일 밝혔다. 흑연은 자연 채굴 당시 순도가 70~80% 수준에 머무른다. ...

국내 연구진이 전기차 배터리 용량을 늘리고 충전속도를 빠르게 할 수 있는 배터리 음극 소재인 ‘실리콘’을 실용화할 수 있는 기술을 개발했다. 포스텍은 박수진 화학과 교수 연구팀이 유자형 울산과학기술원(UNIST) 교수 연구팀과 공동연구를 통해 음극 소재를 용매에 분산시키고 극판에 접착시키는 ‘천연 고분자 바인더’를 개발했다고 6일 밝혔다. 실리콘은 전기차용 배터리의 기존 음극 소재인 흑연보다 배터리 용량과 충전 속도를 높일 수 있지만 전기 전도도가 낮고 충방전시 부피가 3배 이상 팽창해 물질 간 연결이...

국내 연구진이 올해 노벨 화학상 수상에 빛나는 리튬이온전지보다 이론상 에너지 밀도가 10배 가량 높다고 알려진 리튬금속전지의 안정성을 높이는 기술을 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST)은 조원일 에너지저장연구단 책임연구원 연구팀이 리튬금속전지의 물리화학적 불안정성을 제거할 리튬-알루미늄 합금 기반의 새로운 음극재를 개발했다고 17일 밝혔다. 전해질 시스템을 최적화해 기존 리튬이온전지보다 수명을 2배 끌어올리는 데도 성공했다. 리튬금속전지는 리튬금속을 음극으로 사용하는 전지다. 음극 물질 중 에너지 밀도가 높아 경량...

전기차 시장이 활성화하며 고성능 리튬이온전지 수요가 늘어나고 있다. 리튬이온전지용 음극소재로 보통 흑연이 쓰인다. 과학계에선 전지 용량을 흑연보다 이론상 10배 이상 높일 수 있는 실리콘으로 대체하려는 연구가 활발하다. 그러나 충방전시 실리콘이 팽창하며 구조가 붕괴돼 성능이 떨어지는 현상이 문제였다. 박민식 경희대 정보전자신소재공학과 교수와 문장혁 중앙대 에너지시스템공학부 교수, 김정호 호주 울런공대 교수 등 공동연구팀은 규칙적 패턴이 반복되는 다공성 3차원 나노구조체인 ‘자이로이드’ 구조의 차세대 리튬...

13일 오후 서울 성북구 안암동 고려대 이공계 캠퍼스. 전기전자공학부 연구실이 모여 있는 공학관 건물을 나와 1분 정도 걷자 건물과 건물 사이에 야트막한 가건물이 나타났다. 무심코 지나치기 쉬운 허술한 건물이지만 이곳에선 X선 의료 장비 역사를 새로 쓸 새로운 개념의 X선 부품 개발이 한창이다. 이철진 고려대 전기전자공학부 교수의 ‘나노전자공학 연구실’이다. 이 교수는 최근 X선 장비의 핵심 부품인 ‘X선 튜브’의 성능을 대폭 개선한 ‘차세대 X선 튜브’ 개발에 성공했다. 미국과 일본이 주도하는...

5년 이상을 사용해도 충전 및 방전 성능이 초기의 93%까지 유지되는 새로운 배터리의 전극 소재를 국내 연구팀이 발견했다. 작동 원리까지 자세히 밝혀, 고성능 장수명 배터리 개발에 도움이 될 것으로 기대된다. KAIST는 육종민 신소재공학과 교수와 박재열 연구원팀이 현재 널리 쓰이는 리튬이온 배터리의 대안으로 연구되고 있는 ‘나트륨(소듐) 배터리’의 전극 소재로 황화구리를 제안하고, 그 원리까지 밝혔다고 30일 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’ 6월호에 발표됐다. 나트륨 배터리는 지구에...

전기차 배터리에 쓰이는 리튬이온 배터리의 충전 속도와 용량을 개선한 새로운 소재가 개발됐다. 포스텍 화학과 박수진 교수와 류재건 연구원, 울산과학기술원(UNIST) 로드니 루오프 특훈교수(IBS 다차원탄소재료연구단장)와 빈왕 자연과학부 연구원 연구진은 ‘흑연 음극 소재’를 대체할 새로운 구조의 ‘실리콘 음극소재’를 개발했다고 6일 밝혔다. 이번 연구는 나노 분야 국제학술지 ‘ACS나노’ 2월 26일자에 소개됐다. 음극소재는 충전된 리튬이온 배터리에서 리튬 이온과 전자를 품고 있는 ‘음극...