[과기원NOW] 폭발 없는 대용량 ESS '철-크롬 흐름전지' 수명 향상 外

작성일 07-29

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          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="69c52bfb810e268af02028e385d2c1daef83d2bd19811cc392b42a40d4b890c4" dmcf-pid="YSDoXCuSJR" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="왼쪽부터 이현욱 에너지화학공학과 교수, 비디야 무랄리다란 연구원, 장지은 연구원. UNIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202507/29/dongascience/20250729181408410dlgf.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="y0lDUGVZMd" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202507/29/dongascience/20250729181408410dlgf.jpg" width="658"></p>
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            왼쪽부터 이현욱 에너지화학공학과 교수, 비디야 무랄리다란 연구원, 장지은 연구원. UNIST 제공
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          <p contents-hash="733f03bd466866bd99c7215b3e5be196f72729ac0c5bb899e131ab5616505f53" dmcf-pid="GvwgZh7vJM" dmcf-ptype="general">■ 울산과학기술원(UNIST)은 이현욱 에너지화학공학과 교수팀이 서동화 KAIST 교수, 귀이화 위 미국 텍사스대 교수팀과 공동으로 대용량 에너지저장장치(ESS)인 '철-크롬 흐름전지'의 성능 저하 원인을 규명하고 전해질 조성을 조절해 충·방전 중에도 용량을 유지하는 전지를 개발했다고 29일 밝혔다. 연구결과는 2일(현지시간) 국제학술지 '앙게반테 케미'에 공개됐다. 흐름 전지는 일반적인 배터리와 달리 전극 물질이 물에 녹아 있는 전해액 형태로 존재한다. 전기를 저장하거나 꺼내 쓸 때는 전해액을 흘려보내기만 하면 된다. 철-크롬 흐름전지는 가격 경쟁력은 뛰어나지만 크롬의 반응성이 약해 충전이 느리고 출력도 약하다. 연구팀은 전해액 안의 사이아나이드 이온과 수산화 이온 농도 비율을 조절해 전해액의 화학 구조를 안정적으로 유지할 수 있는 전해액 배합 비율을 도출하는 데 성공했다. 연구팀이 개발한 기술을 적용해 실험한 결과 250회 이상 충·방전을 반복해도 철-크롬 흐름전지의 용량과 효율 등이 유지됐다. 이 교수는 "값싼 철·크롬계 전해액으로도 오래 쓸 수 있는 고출력 흐름 전지를 만들 수 있다는 가능성을 보여준 연구"라며 "신재생에너지 발전량이 많고 흐름전지를 설치할 만큼 국토 면적이 넓은 중국, 유럽 국가들이 큰 관심을 보이고 있다"고 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="b456ced64fbe3bfcd6df7c147e549af41fbbd29047632f4b6a1af1fa88ffb5ee" dmcf-pid="HTra5lzTLx" dmcf-ptype="general"> ■ 대구경북과학기술원(DGIST)은 유종성 에너지공학과 교수팀이 차세대 친환경 에너지 기술로 주목받는 수소 연료전지의 효율과 내구성을 동시에 높일 수 있는 '백금-칼슘 합금 나노입자 촉매'의 액상합성에 성공했다고 29일 밝혔다. 연구결과는 6월 5일(현지시간) 국제학술지 '스몰'에 공개됐다. 선행 연구에서는 백금과 칼슘 등 알칼리 토금속을 결합한 촉매가 성능·내구성이 뛰어난 것으로 알려졌지만 칼슘과 백금은 합성이 어려워 관련 기술 개발이 더딘 상황이다. 연구팀은 안쪽에 칼슘과 백금이 규칙적으로 배열되고 바깥쪽에 백금 껍질 구조로 이뤄진 새로운 촉매를 개발했다. 실제 수소연료전지 사용 환경에서 백금-칼슘 나노입자 촉매를 활용한 결과 미국 에너지부가 2025년까지 목표로 제시한 성능 기준을 초과 달성하는 것으로 나타났다. 즉시 적용 가능한 수준이라는 뜻이다. 유 교수는 "연료전지 촉매는 대부분 성능과 장기 내구성을 모두 만족시키기 어렵다"며 "연구결과는 향후 다양한 분야에서 수소연료전지 상용화를 앞당기는 데 크게 기여할 것"이라고 말했다.</p>
          <p contents-hash="c88104b677aca28e4e0be8b4d964f86d8a49146fc359ea56f22b8ae8d54c9fbc" dmcf-pid="XymN1SqydQ" dmcf-ptype="general"> &lt;참고 자료&gt;<br> - doi.org/10.1002/anie.202507119<br> - doi.org/10.1002/smll.202503692</p>
          <p contents-hash="21589f64cf3ee3908c5e8578932b79b3d84bf0d935cf8b9d1864c99acdb9e1d5" dmcf-pid="ZWsjtvBWiP" dmcf-ptype="general">[이병구 기자 2bottle9@donga.com]</p>
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        <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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