시계&자동차
7,258경희대 기계공학과 김두호 교수 연구팀, 차세대 이차전지 상용화 문제 해결 실마리 제시
조회 2,306회 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] 국내 첫 공개, 마세라티의 첫번째 전기차 '그레칼레 폴고레'
[0] 2024-10-16 17:25 -
마세라티 코리아, 럭셔리 SUV ‘그레칼레’ 풀 라인업 공개
[0] 2024-10-16 17:25 -
'이탈리아 전기 맛' 마세라티, 韓 시장 최초 순수전기 도입된 '그레칼레' 풀라인업 공개
[0] 2024-10-16 17:25 -
현대모비스, 슬로바키아에 유럽 첫 PE시스템 생산거점 구축...연 30만대 생산역량
[0] 2024-10-16 17:25 -
현대차그룹, 국내 8개 대학과 차량 고장 예측 PHM 기술 공동 연구체계 구축
[0] 2024-10-16 11:25 -
메르세데스 트로피 한국 대표팀, 2024 월드 파이널 우승… 2년 연속 우승 쾌거
[0] 2024-10-16 11:25 -
한국타이어, BMW 7세대 고성능 세단 ‘M5’에 최적화된 '벤투스 S1 에보 Z' 개발
[0] 2024-10-16 11:25 -
국산차 수입차 가릴 것 없이 '볼보자동차' 1등, 품질 만족도 5년 연속 쾌거
[0] 2024-10-16 11:25 -
현대차그룹 후원, 예술·기술·비즈니스 융합 프로젝트 ‘2024 제로원데이’ 개최
[0] 2024-10-16 11:25 -
[EV 트렌드] 글로벌 수요 9월 31%↑, 전기차 늘기는 했는데 10대 중 6대 중국
[0] 2024-10-16 11:25
남자들의 로망
시계&자동차 관련된 정보공유를 할수 있는 게시판입니다.
-
[시승기] 미니 JCW 컨버터블 '독특하게 열어 오감으로 만나는 봄' 고-카트 필링 가득
-
현대자동차, 올해 코로나 이후 국내 최대 생산 및 수출
-
렉서스코리아, 전국 특별 서비스 캠페인 실시
-
중국 승용차 판매, 1─2월은 전년 대비 20% 가격 인하에도 수요 침체
-
현대모비스, 머리 회전 방지 에어백’, 美경사충돌 테스트 만점 획득
-
셰플러코리아, 경남도와 ‘E-모빌리티 핵심부품 공급 기지 구축’ 투자협약 체결
-
현대모비스, 에어백 기술 고도화로 미래 모빌리티 '안전 솔루션’ 선도
-
[EV 트렌드] 폭스바겐, 동유럽 신규 배터리 공장 설립 중단 '북미행 두고 저울질'
-
세계 여성의 날, 포드가 공개한 발칙하고 끔찍한 차 '익스플로러 남성 전용 에디션'
-
M을 왜건으로 즐겨볼까? BMW 뉴M3투어링국내 출시...시속100km단3.6초
-
'아이오닉 5 N 이어 줄줄이' 현대차 고성능 N 전동화 스타트...순수 전기 코나 N 대기 중
-
현대차그룹, 사내 스타트업 프로그램 ‘제로원 컴퍼니빌더' 통해 육성된 4개사 독립
-
'아이오닉 6ㆍ기아 니로' 2023 월드카어워드 왕중왕 최종 결선...3대 중 2대 국산차
-
자율주행 배송 로봇 · 공간별 최적화 음악 재생… 현대차 사내 스타트업 4개사 분사
-
전국400개 쉐보레 서비스 네트워크, 프리미엄 수입차 아우루는 전담 콜센터 구축
-
주행 중 운전대가 뽑혀요...NHTSA, 테슬라 모델 Y 12만 대 예비 조사 착수
-
[아롱 테크] 학대와 폭력으로 상처 받은 아동 치료 '디지털 테라피 모빌리티'
-
'벤틀리 韓시장 공략 강화' 플래그십 리테일 전시장 강남 한복판에 오픈
-
한국토요타자동차, ‘브리지스톤 타이어 세일즈 코리아’와 업무협약 체결
-
[영상] 벤틀리 회장 첫 내한, 한국 테크 기업과 협력할 것
- [유머] 피자배달
- [유머] 전설의 도박갤 명문
- [유머] 은행원인데 팬싸한다는 생각으로 일하고 있음
- [유머] 이세돌이 은퇴한 이유
- [유머] 나무막대기 숨기는 댕댕이
- [유머] 개미를 먹고 싶은 자는 나에게...
- [유머] 한국인은 왜 조센징이란 단어에 발작함?
- [뉴스] '흑인 배우들이 한국어로 사랑 고백'... 유튜브 뒤집어놓은 나이지리아판 'K-드라마'
- [뉴스] '나 혼자 산다'로 스타 된 MBC 김대호 아나운서 '스트레스 심각, 프리 선언 유혹 많아'
- [뉴스] '무릎 부상'당한 구자욱, 일본으로... '19일 이후 뛸 수 있게 회복 노력'
- [뉴스] '박지윤에 미안하고 봉합 원해'... '쌍방 상간 소송' 최동석, 뜻밖의 입장 밝혔다
- [뉴스] ''♥김지민'에게 빚 5억 있다면 대신 갚겠다'... 사랑꾼(?) 김준호의 결심
- [뉴스] 훈계하는 '60대 경비원' 무차별 폭행하고 SNS에 영상 올린 10대들의 최후
- [뉴스] '피프티 피프티' 떠난 전 멤버 3인, 새 그룹명으로 재데뷔 한다