시계&자동차
7,659경희대 기계공학과 김두호 교수 연구팀, 차세대 이차전지 상용화 문제 해결 실마리 제시
조회 2,975회 댓글 0건
3
머니맨
2023-03-08 11:25
경희대 기계공학과 김두호 교수 연구팀, 차세대 이차전지 상용화 문제 해결 실마리 제시
경희대학교(총장 한균태) 기계공학과 김두호 교수 연구팀이 고려대학교 화학생명공학과 유승호 교수 연구팀과 공동 연구를 진행해 차세대 이차전지 상용화 문제를 해결할 실마리를 제시했다. 연구 결과는 세계적 학술지 ‘Advanced Science’(IF=17.521)에 올 2월 공개됐다.
전기차가 차세대 이동 수단으로 주목받으며, 이차전지 수요도 빠르게 증가하고 있다. 높아지는 수요에 이차전지 원료인 리튬(Li) 가격도 오르고 있다. 현재 산업계에서는 리튬 이온 전지를 주로 활용하고 있지만, 제한적인 리튬 매장량과 수요 증가에 따른 가격 상승은 부담스러운 요인이다. 반면 소듐(Na)은 손쉽게 구할 수 있어 리튬 대비 가격 경쟁력이 높고, 리튬과 비슷한 충·방전 메커니즘을 지닌다. 최근에는 세계적인 이차전지 기업이 소듐 이온 배터리 상용화 목표를 천명하고, 연구에 매진하고 있다.
이렇듯 소듐 이온 배터리의 중요성은 높아지고 있지만, 상용화를 위해서는 산적한 문제를 해결해야 한다. 예를 들어 소듐 이온 배터리는 리튬 이온 배터리 대비 충전 중 극심한 구조 변화가 일어나 상대적으로 급속 충전에 더 취약하다. 이에 연구팀은 공동 연구를 통해 이런 구조 변화 문제를 해결할 실마리를 찾았다.
층상 구조를 가지는 양극재는 ‘전이 금속층’과 ‘알칼리 금속층’ 두 가지 층으로 나뉜다. 리튬과 소듐 두 이차전지의 가장 두드러지는 차이는 알칼리 금속층 구조에서 나온다. 리튬 이온 배터리의 알칼리 금속층은 팔면체 구조를 이루지만, 소듐 이온 배터리는 삼각기둥 형태다. 소듐 이온 배터리는 고전압 영역에서 구조 변형이 일어나 충전이 어렵다. 연구에 참여한 경희대 권도형 학생은 “소듐 이온의 확산 특성이 감소해 급속 충전이 어렵다는 단점이 존재한다. 이를 해결하기 위해 티타늄 금속을 도핑했다”고 설명했다.
연구팀은 계산 과학 시뮬레이션과 실험을 통해 소듐 이온 배터리에 티타늄(Ti) 금속을 도핑한 결과를 도출했다. 그 결과 티타늄 도핑이 소듐 이온 배터리의 구조 변형을 방지해 고전압에서도 안정적인 특성을 보인다는 사실을 확인했다. 경희대 김두호 교수는 “소듐 이온 배터리는 고전압 영역에서 삼각기둥 구조에서 팔면체 구조로 변하는데, 티타늄이 도핑된 소듐 이온 배터리는 도핑한 티타늄이 산소와 강하게 결합해 다른 전이 금속층과 강한 반발력을 가져 구조 변화가 관찰되지 않았다”고 설명했다.
연구팀은 소듐 이온 배터리의 구조 변화를 막는 현상을 ‘잠재적 기둥 효과(Potential Pillar Effect)’로 명명했다.
소듐 이온 배터리는 수명 특성이 짧고, 고전압에서 충전 효율이 급감하는 단점이 있는데 티타늄 도핑을 통해 문제 해결에 기여할 수 있다. 또 티타늄은 소듐과 같이 지각 매장량이 풍부하면서도 독성이 적어 가격 경쟁력도 높다. 권도형 학생은 “탄소 제로 시대에 전기 에너지 수요가 급격히 증가하고 있다. 전기 에너지 수요 급증에 대비하기 위해선 발전된 전기를 대용량으로 저장해야 하는데, 소듐 이온 배터리가 활용될 것”이라고 소듐 이온 배터리의 높은 활용도를 설명했다.
<저작권자(c) 글로벌오토뉴스(www.global-autonews.com). 무단전재-재배포금지>
3
머니맨
회원 먹튀사이트 최신글
-
‘국가지점번호’로 내 위치 기반 구조요청 하는 법[이럴땐 이렇게!]
[0] 2024-11-25 16:25 -
[르포] '배터리 내재화' BYD 최대 경쟁력… 충칭 공장, 3초마다 쏟아내는 셀
[0] 2024-11-25 16:25 -
현대차-울산시-中광저우시, 글로벌 수소시장 확대 및 수소산업 생태계 활성화 협력
[0] 2024-11-25 16:25 -
현대차 · 제네시스 · 기아 순수전기차 6종 미국에서 20만 대 리콜
[0] 2024-11-25 16:25 -
[르포] 불량률 제로, 中 BYD 생산 거점 '선산 공업단지'...시간 당 60대 생산
[0] 2024-11-25 16:25 -
중국 BYD, 캄보디아 토요타 공장 옆에 전기차 공장 건설 추진
[0] 2024-11-25 10:45 -
지프 ‘랭글러 스노우 에디션’ 국내 18대 한정 출시
[0] 2024-11-25 10:45 -
제네시스, 실시간 원격 진단 기술 고장 및 이상 현상 안내 '선제 케어 서비스’ 출시
[0] 2024-11-25 10:45 -
한성자동차, ‘AMG SL 63 4MATIC+ 마누팍투어 서울 에디션’ 20대 한정 프로모션
[0] 2024-11-25 10:45 -
BYD, 내년 1월 전기 세단 '씰' 필두로 韓시장 공략 '적정 판매가 최대 변수'
[0] 2024-11-25 10:45
남자들의 로망
시계&자동차 관련된 정보공유를 할수 있는 게시판입니다.
-
메르세데스 벤츠, MB.OS 기반 소프트웨어로 수익 창출한다.
-
스마트 EQ포투 최종판 150대를 끝으로 단종된다.
-
토요타, 차체 재료를 냉간 프레스로 바꿔 CO2 연간 868톤 저감한다.
-
현대차-한국교통안전공단, 올바른 전기차 운전 문화 정착을 위한 업무협약 체결
-
제11대 한국자동차기자협회장에 최대열 아시아경제 기자 선출
-
2023년 3월 국산차 판매조건/출고대기 정리
-
지프, 순수 전기 SUV '어벤저' 아시아 최초 공개
-
삼성전기, 자율주행(ADAS)용 반도체기판(FC-BGA) 개발
-
현대차그룹, ‘대학생 교육봉사단 H-점프스쿨’ 10기 발대식 개최
-
르노코리아자동차 노사, 새로운 노사상생 문화 위한 공동 노력 선언
-
혼다코리아, 스포츠 어반 커뮤터 2023년형 ‘포르자350’ 국내 공식 발매
-
한국타이어 후원, 포뮬러 E 5라운드 남아공 대회 성공리 막 내려
-
맥라렌 60주년 기념, 레고 협업 '맥라렌 스피드 챔피언스 더블 팩' 출시
-
BMW 동성 모터스, 부산 해운대 전시장 새 단장 오픈
-
[오토포토] 지프의 첫 순수전기차 '어벤저' 궁금했던 실제 모습은?
-
아시아 최초 공개된 지프의 순수전기차 어벤저 '유니크한 디자인에 눈길'
-
닛산, 2030년까지 BEV 19개 등 27개 전동화 모델 출시한다
-
혼다 스포트 어반 커뮤터 2023년형 '포르자 350' 국내 출시...판매가 748만 원
-
쌍용차, 2030 미래 비전을 위한 'KG Mobility' 디자인 공모전...총 상금 3000만 원
-
어린이 보호구역내 사상자 10명 가운데 3명이 횡단보도에서 참변...저학년 71.4%
- [유머] 역사상 최악의 실수라 평가받는 노벨상
- [유머] 굳어가는 뇌를 살리는 법
- [유머] 다람쥐가 먹이집착이 심한 이유
- [유머] 친누나의 급발진
- [유머] 10억보다 가치 있는 것?
- [유머] 핫도그
- [유머] 대학교 자취생활 로망과 현실
- [뉴스] '하루 3시간 일하면 월 600만원 번다'... 자격증도 필요 없는 '이 직업'
- [뉴스] '잘못 있다면 모두 내가 감당하겠다'... '5년 구형' 이재용, 전 임직원들 선처 호소
- [뉴스] 어두운 밤, 차도 한가운데 쓰러진 중년남성... 픽업가던 배달기사가 '콜 취소'하고 달려가 구했다
- [뉴스] '여자는 여왕처럼 대우받아야'... 정우성 아들 낳은 문가비의 과거 발언
- [뉴스] 부산서 비탈길 급하게 내려오던 4.5톤 트럭, 순식간에 내동댕이... 30대 운전자 사망 (영상)
- [뉴스] 시내버스서 담배 피운 승객... 제지하는 기사 몸에 '소변 테러' 이어 폭행까지
- [뉴스] 좀비로부터 태연 지켜주는 '유죄 인간' 덱스... 오토바이 시동 꺼지자 보인 반응 (영상)