'160번 충방전 반복해도 초기 에너지 98% 유지' 고에너지 밀도 배터리 나오나 작성일 03-12 18 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">UNIST·PAL·KAIST, 에너지 손실 줄인 리튬 과잉 층상 산화물 양극재 개발</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="11v0Fvu5Ar"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="5974c81b7c33b455967d1cc40e79f0aab1b8cce3a69f2f6db5ac2849f183652c" dmcf-pid="ttTp3T71cw" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="무질서한 원자 배열을 통한 층간 슬라이딩 억제와 구조 안정성 향상 구조. UNIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202603/12/fnnewsi/20260312080137368jctg.jpg" data-org-width="800" dmcf-mid="5BU64Ux2Nm" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202603/12/fnnewsi/20260312080137368jctg.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 무질서한 원자 배열을 통한 층간 슬라이딩 억제와 구조 안정성 향상 구조. UNIST 제공 </figcaption> </figure> <div contents-hash="fee93f6e7f4ec304361a83416e0197ada8b61ce017f542ba325505c411d562ad" dmcf-pid="FFyU0yztAD" dmcf-ptype="general"> <br>[파이낸셜뉴스] 차세대 배터리 양극인 ‘리튬 과잉 층상 산화물’ 소재의 구조 붕괴를 해결할 수 있는 기술이 나왔다. 배터리의 에너지 효율을 낮추고 수명을 줄이는 요인을 제거해 고에너지 밀도 배터리 개발이 빨라질 전망이다. </div> <p contents-hash="3b5dd65db2aaea526512d0b50d23a184a079b1fa9482c5cb5cd4fd5d3476c683" dmcf-pid="33WupWqFgE" dmcf-ptype="general">울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 이현욱 교수와 포항가속기연구소 정영화 박사, 한국과학기술원(KAIST) 서동화 교수팀은 원자 배열을 일부러 무질서하게 설계해 구조 붕괴를 억제함으로써 에너지 효율 저하를 잡은 리튬 과잉 층상 산화물 양극 소재를 개발했다고 12일 밝혔다. </p> <p contents-hash="a8db0efe9cb12f9fb8dbb78192eaf57654da0b3ec2e2b2ee2f14ad1037d99d71" dmcf-pid="00Y7UYB3gk" dmcf-ptype="general">리튬 과잉 층상 산화물은 금속만 반응에 참여하는 일반 배터리와 달리 산소까지 반응에 참여해 배터리 용량을 크게 높일 수 있는 차세대 소재지만, 이 과정에서 발생하는 연쇄적인 구조 붕괴가 고질적인 문제다. 구조 변형 때문에 첫 충·방전 시 전압 차이와 에너지 손실이 커지고, 충·방전이 반복될수록 전압이 점차 떨어져 배터리 수명을 다하게 된다. </p> <p contents-hash="c814dafdfc2b85749eee653c42e84d4ba66a775894eb039eb0b594b2f8e82fda" dmcf-pid="ppGzuGb0cc" dmcf-ptype="general">연구팀은 금속 원자 배열을 불규칙하게 섞는 방식으로 이러한 구조 붕괴를 억제한 리튬 과잉 층상 산화물을 개발했다. 불규칙한 배열이 오히려 첫 충전 시 층 전체가 한 번에 미끄러지는 현상을 막고 물리적 스트레스를 고르게 분산시켜, 구조의 뼈대가 되는 전이 금속과 산소 간의 결합을 유지 시켜준 덕분이다. 이러한 원리는 밀도범함수(DFT) 이론계산과 포항가속기연구소의 첨단 방사광 가속기 분석을 통해 교차 검증됐다. </p> <p contents-hash="49f8541ae65164a7b4280befc094879eb2dcf3fa41291392d0f617083b9ab280" dmcf-pid="UUHq7HKpgA" dmcf-ptype="general">이 전극의 성능 평가 결과, 첫 번째 충전과 방전 전압 간 차이가 기존 소재의 절반 수준인 0.31V로 감소했으며, 초기 에너지 손실이 0.6%에 그쳤다. 반면 원자 배열이 규칙적인 기존 소재는 첫 충전 전압과 방전 전압의 차이가 2배로 벌어졌으며, 25.8%의 에너지가 손실됐다. 충전 전압과 방전 전압 차이가 클수록 에너지 손실이 크다. 또 이후 충·방전을 반복할 때 나타나는 전압 감소 속도도 사이클당 10분의 1수준으로 낮아져 160회 충·방전 이후에도 초기 에너지의 98%를 유지했다. </p> <p contents-hash="e4ed9da881f6dcb219a2e6e1a27e2f9c5a6677602999404e95572e51ac2bab77" dmcf-pid="u47Q67Rfjj" dmcf-ptype="general">이현욱 교수는 “리튬 과잉 층상 산화물은 이론적으로 매우 높은 에너지 밀도를 낼 수 있는 유망한 양극 소재지만 구조 붕괴와 전압 감소 문제로 상용화에 어려움이 있었다”며 “이번 기술은 더 작고 가벼우며 더 많은 전기에너지를 저장할 수 있는 차세대 고에너지 밀도 배터리 상용화에 도움이 될 것”이라고 기대했다. </p> <p contents-hash="50dd35cfb677cd0c5ceee55c5e579d27f93fbf5992ac24139b9ea1fb092682aa" dmcf-pid="78zxPze4jN" dmcf-ptype="general">이번 연구 결과는 에너지 분야 국제학술지인 에이씨에스 에너지 레터스(ACS Energy Letters)에 2월 3일 온라인 게재됐다.</p> <p contents-hash="155da85b6d2bfc77ec0042f4e8ff177a182fb0cabbb856fcf1af9f1481634dfb" dmcf-pid="z6qMQqd8ca" dmcf-ptype="general">jiany@fnnews.com 연지안 기자</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 파이낸셜뉴스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 오위스, 데뷔 앨범 하이라이트 메들리 공개 03-12 다음 [SI 시대가 온다]피지컬AI에 데이터센터도…롯데이노베이트, 그룹 디지털 혁신 드라이브 03-12 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
