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[IT뉴스]신개념 이차전지 설계로 에너지밀도 20% 높였다

온카뱅크관리자

2024-11-12 10:46:10

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">한국전자통신연구원</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="7dGvuJGkHA">
          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="znZWqLZwHj" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="한국전자통신연구원(ETRI) 연구진이 신개념 이차전지 설계가 적용된 셀의 성능을 검증하고 있다. ETRI 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202411/12/dongascience/20241112104614394nxim.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="uGYSUdYc1c" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202411/12/dongascience/20241112104614394nxim.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            한국전자통신연구원(ETRI) 연구진이 신개념 이차전지 설계가 적용된 셀의 성능을 검증하고 있다. ETRI 제공
           </figcaption>
          </figure>
          <p dmcf-pid="qL5YBo5rYN" dmcf-ptype="general">국내 연구진이 이차전지의 에너지밀도를 약 20% 향상시킬 수 있는 셀 설계 기술을 개발했다. 이차전지의 무게를 가볍게 만들어 고에너지밀도의 이차전지 구현에 기여할 것으로 기대된다.</p>
          <p dmcf-pid="Bo1Gbg1mYa" dmcf-ptype="general"> 한국전자통신연구원(ETRI)은 김주영 스마트소재연구실 선임연구원 연구팀이 집전체를 제거해 무게를 줄이면서도 무게 대비 성능인 에너지밀도를 안정적으로 높이는 새로운 이차전지 셀 설계 방안을 제시했다고 12일 밝혔다. </p>
          <p dmcf-pid="bS89Lv8tGg" dmcf-ptype="general">집전체는 이차전지가 충·방전될 때 음극과 양극에서 전기적 반응이 일어날 수 있도록 돕는 역할을 한다. 집전체의 높은 밀도는 전지의 무게를 증가시키는 원인이 된다.</p>
          <p dmcf-pid="Kv62oT6FZo" dmcf-ptype="general">연구진은 집전체 없이 분리막 위에 전극을 직접 도포하는 혁신적인 전극 설계 방안을 제시했다. 친환경적이고 가격경쟁력이 우수한 수계 공정(물을 사용한 공정)을 적용해 구현 가능성을 한층 더 높였다.</p>
          <p dmcf-pid="9XdQkZdzYL" dmcf-ptype="general">물에 대한 젖음성이 낮은 분리막 위에 전극을 균일하게 도포하기 위해 수계 공정에서 물에 잘 녹는 특징을 지닌 폴리비닐알코올 고분자 바인더를 활용했다. 이 고분자가 계면 안정성을 높일 수 있음을 이론적으로 검증했다.</p>
          <p dmcf-pid="2ZJxE5JqZn" dmcf-ptype="general">새롭게 제시된 전극 구조는 기존과 달리 전해질이 원활하게 통과할 수 있다. 신규 전극을 다층으로 쌓아올린 새로운 형태의 전지 설계가 가능하다. 연구진은 이 구조를 사용하면 기존 이차전지 대비 에너지밀도가 약 20% 개선될 수 있음을 확인했다.</p>
          <p dmcf-pid="V5iMD1iB5i" dmcf-ptype="general">새로 개발된 전극 설계는 분리막의 안전성을 개선하고 전극의 재활용 가능성도 높였다. 전극 내 전기화학 반응 분석을 용이하게 하는 등의 장점도 확인됐다.</p>
          <p dmcf-pid="fsK7ROKG1J" dmcf-ptype="general">연구를 이끈 김주영 ETRI 선임연구원은 “이차전지의 에너지밀도 개선에 활용될 수 있는 일종의 전지 플랫폼을 개발하고자 노력한 결과물”이라며 “특히 이번 연구는 신진연구사업을 통해 이뤄져 더욱 의미가 있다”고 밝혔다. </p>
          <p dmcf-pid="4O9zeI9HYd" dmcf-ptype="general">연구진은 후속 연구를 통해 에너지밀도가 더욱 개선된 이차전지를 구현할 계획이다. 고에너지밀도와 고출력이 동시에 가능한 전극 설계 등 연구를 지속 수행할 예정이다. 연구 결과는 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머트리얼’에 지난달 22일 온라인 게재됐다. </p>
          <p dmcf-pid="8Ap1fcphte" dmcf-ptype="general">&lt;참고 자료&gt;<br> - doi.org/10.1002/aenm.202403655</p>
          <p dmcf-pid="6cUt4kUlYR" dmcf-ptype="general">[박정연 기자 hesse@donga.com]</p>
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        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p>