시계&자동차
7,545경희대 기계공학과 김두호 교수 연구팀, 차세대 이차전지 상용화 문제 해결 실마리 제시
조회 2,745회 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
-
[영상] 11월 1주차 글로벌 자동차 이슈
[0] 2024-11-11 17:00 -
기아 EV3, 독일 ‘2024 골든 스티어링 휠 어워드’ 수상
[0] 2024-11-11 15:45 -
LG에너지솔루션, 미국 리비안에 차세대 원통형 ‘4695’ 배터리 공급
[0] 2024-11-11 15:45 -
중국산 전기차보다 저렴한 현대차 '캐스퍼 일렉트릭' 등장에 유럽 들썩
[0] 2024-11-11 15:45 -
혼다, 도심 주행에 최적 · 더 스포티한 '디오 125' 국내 출시… 판매가 269만 원
[0] 2024-11-11 15:45 -
벤틀리 첫 전기차는 SUV, ‘비욘드100+’ 2035년까지 완전 전동화 추진
[0] 2024-11-11 15:45 -
속도위반 '1만 9651번' 수십억 과태료 체납왕이 세운 믿기 힘든 기록
[0] 2024-11-11 15:45 -
'딱지 치기 해볼까' 기아 '스포티지-오징어게임' 콜라보...팝업 쇼룸 운영
[0] 2024-11-11 15:45 -
전기차 배터리에 '개별 식별 번호'...내년 2월 시행 인증제 하위법령 마련
[0] 2024-11-11 15:45 -
기아 EV3, 독일서 본격 출고전 상부터 ‘2024 골든 스티어링 휠 어워드’ 수상
[0] 2024-11-11 15:45
남자들의 로망
시계&자동차 관련된 정보공유를 할수 있는 게시판입니다.
-
한자연, 현대두산인프라코어와 수소엔진 기술협업 MOU체결
-
더 이상은 없을 듯 '기아 EV9' 공개, 국산 최장 500km 이상 달리는 순수 전기차
-
한국 출시 기대감 최고 '르노 에스파스' 완전 공개...밋밋한 MPV에서 7인승 SUV 변신
-
2023 서울모빌리티쇼에서만 만날 수 있는 모빌리티 신기술...12개 스타트업 참여
-
한국타이어, 영국 자동차 페스티벌 ‘슈퍼카 페스트 2023’ 후원
-
리비안, 효율성 · 생산량 증대 위해 인력 재배치 실시...본사로 들어오세요
-
한온시스템, 제네럴모터스 2022년 올해의 협력사 선정...6년 연속 수상의 영예
-
카이스트 스타트업 퓨처이브이, '0.5톤급 경ㆍ소형 전기 상용차’ 서울모빌리티쇼 공개
-
2023서울모빌리티쇼, 메타버스 앱으로 3D 쇼룸부터 현장 라이브까지 원스톱 서비스
-
현대케피코, 독자개발 초급속 EV 충전기 블루플러그 2023 서울모빌리티쇼 최초 공개
-
[EV 트렌드] 中 BYD 지난해 186만 대, 기록적 신에너지차 판매로 영업이익 446% 급증
-
2월 주요 14개국 전동차 판매실적, 42% 증가한 69만대
-
현대차그룹 부산엑스포 실사단 입국부터 출국까지 G80 EV 등 지원
-
쏠라이트 배터리, 대한민국 브랜드스타 5년 연속 수상
-
레고그룹, ‘레고 랜드로버 디펜더 90’ 세트 공개
-
한국타이어, 슈퍼카ㆍ클래식카의 다양한 볼거리 영국 ‘슈퍼카 페스트 2023’ 후원
-
쉐보레 트랙스 크로스오버 사전 계약 4일 만에 1만 대 '기아 셀토스 압살 할 기세'
-
현대차그룹, 부산엑스포 실사단 G80 전동화 모델 지원...인프라 총 동원 유치 활동
-
[EV 트렌드] 테슬라 기가 베를린 주당 5000대 생산 목표 달성 '놀라운 이정표' 자찬
-
만트럭, 불확실한 대내외 경제상황에도 1억 3900만 유로의 영업이익 증가
- [유머] 자다가 남친앞에서
- [유머] 미국인이 햄버거 썰어먹는걸 극혐하는 이유
- [유머] 광합성
- [유머] 네발로 기어들어가
- [유머] 세상에서 제일부정적인동물
- [유머] 강아지가 좋아하는이유
- [유머] 토끼야 괜찮아?
- [뉴스] '무빙', 시즌2로 돌아온다... '강풀 작가 대본 작업 돌입'
- [뉴스] '방탄소년단 진과 회전목마 탈 사람 구합니다'... 50명과 이색 팬사인회 열린다
- [뉴스] 에스파 윈터, 높은 콧대까지 똑 닮은 미모의 엄마 공개
- [뉴스] 비행 중 비상문 앞에서 난동 부린 남성에 맞서 온몸으로 싸우는 대한항공 여승무원 (영상)
- [뉴스] '오징어게임' 황동혁 감독 '시즌2에 '이대남·이대녀' 성별 갈등 녹여냈다'
- [뉴스] 전지현 청담동 전셋집 최고가 74억에 사들인 새 집주인, '부동산 큰손' 중국인이었다
- [뉴스] 수수한 옷차림에 달라진 비주얼로 태국 리조트에서 포착된 '블랙핑크' 리사... 무슨 일인가 봤더니