“빵 반죽처럼 치댔더니”…속도 4배, 강도 3배 차세대 배터리 만들었다 작성일 02-13 45 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">활물질 표면에 탄소나노튜브 도입해 <br>‘건식 전극’ 배터리 제조 난제 해결</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="3hgs9ScnyZ"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="f50432a7d648a4c7570311ebfd1a93b01ec8e0d1ff4fb390ec03101c5eac2bb5" dmcf-pid="0laO2vkLhX" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="사진제공=포스텍" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202602/13/seouleconomy/20260213160725683alzk.png" data-org-width="618" dmcf-mid="FRPgFke4y5" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202602/13/seouleconomy/20260213160725683alzk.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 사진제공=포스텍 </figcaption> </figure> <p contents-hash="e9a6c5a4b2ce1a61a46b24701cc6383ddf31a1e02df90f71aca1da394c782b9d" dmcf-pid="pSNIVTEoWH" dmcf-ptype="general"><br> 국내 연구진이 빵 반죽을 치대듯이 배터리 재료를 섞는 ‘니딩(Kneading)’ 공정을 개선해 차세대 친환경 배터리 제조 혁신을 이뤄냈다. 친환경 배터리를 만드는 데 걸리던 시간을 4분의 1로 줄이면서도 강도는 3배나 높이는 데 성공했다는 평가다.<br><br> POSTECH(포항공과대학교)·UNIST(울산과학기술원·) KIST(한국과학기술연구원) 연구팀은 13일<span> 배터리 제조 과정 가운데 ‘니딩’ 공정을 혁신함으로써 ‘건식 전극(dry electrode)’ 제조의 난제를 해결했다고 밝혔다.</span><br><br> 건식 전극은 물이나 화학 용액을 사용하지 않고 배터리 전극을 만드는 기술이다. 용매가 쓰이지 않기에 친환경적이고 비용 절감 효과가 있다. 또한 전극을 더 두껍게 만들어 같은 부피에 더 많은 에너지를 저장할 수 있어 전 세계적으로 주목받고 있는 차세대 핵심 기술이다.<br><br> 하지만 건식 전극은 제조 시간이 오래 걸리고 쉽게 부서진다는 점에서 상용화에 한계가 있었다. 특히 더 많은 에너지를 저장하기 위해 배터리를 지탱하는 접착제(binder)와 도전재(conductive additive, 전도성 물질)를 줄이면 에너지 밀도는 높아지지만, 전극 구조가 불안정해지고 성능이 급격히 떨어졌다는 것이 연구진의 설명이다.<br><br> 연구진은 건식 전극의 성패를 가르는 것이 ‘니딩’이라고 판단했다. 니딩은 밀가루 반죽을 치대 쫄깃한 식감을 만들 듯이 배터리 재료를 섞는 과정이다. 이 단계에서 전극 구조와 물성이 결정되지만 이 과정에서 일어나는 변화를 정밀하게 제어하는 것이 매우 어려웠다.<br><br> 연구팀은 해결책으로 에너지를 저장하는 활물질 표면에 탄소나노튜브를 입혔다. 그러자 활물질 표면이 미세하게 울퉁불퉁해져 재료들이 서로 잘 엉기고 바인더가 그 사이사이를 촘촘하게 연결했다. 덕분에 가장 시간이 많이 소요되던 니딩 공정은 75% 이상 단축됐고 전극 강도는 최대 3배 이상 향상됐다. 특히 바인더 사용량을 10분의 1 수준으로 줄임으로써 전극 내부의 공간을 더 확보하고 더 많은 에너지를 저장할 수 있게 됐다.<br><br> 나아가 연구팀은 1Ah(암페어시) 파우치형 배터리까지 제작해 실험실 수준을 넘어 실제 양산 가능성도 확인했다. 박규영 교수는 “이번 연구는 건식 전극 제조의 가장 큰 난제로 꼽혀온 ‘공정 속도’와 ‘구조적 취약성’을 동시에 해결했다“라면서 차세대 고에너지 배터리 생산을 앞당길 출발점이 되길 기대한다“라고 전했다.<br><br> 한편 이번 연구는 과학기술정보통신부·산업통상자원부 및 삼성SDI의 지원을 받아 수행됐다.<br><br> 장형임 기자 jang@sedaily.com</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 서울경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 ‘힙합 밀당녀’ 육지담, 예뻐진 비결 “성형외과서 리프팅 처방” 02-13 다음 [배종찬의 보안 빅데이터] 명절에 더 기승을 부리는 ‘보이스피싱’ 02-13 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
