UNIST "원통형 배터리, 전극 곡률만 바꿔도 성능 개선" 작성일 03-06 210 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">전극 곡률의 배터리 성능 영향 규명…최적화 설계 제시</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="5wwS3puSeG"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="8d06f6a8e54c4af987c3ea3472a54c4d14d748119906ad2ec17e27c998089ad9" dmcf-pid="1rrv0U7vMY" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="연구진 모습 왼쪽부터 제1저자 전병진 연구원, 정경민 교수, 이영현 연구원. [울산과학기술원 제공. 재판매 및 DB 금지]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/06/yonhap/20250306181733235yzau.jpg" data-org-width="1200" dmcf-mid="Zt7fLgNfeH" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/06/yonhap/20250306181733235yzau.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 연구진 모습 왼쪽부터 제1저자 전병진 연구원, 정경민 교수, 이영현 연구원. [울산과학기술원 제공. 재판매 및 DB 금지] </figcaption> </figure> <p contents-hash="0c6ac58bc65777051ce7405da8e882a29502a4496c1ad9c2e7fea2c434d62c3f" dmcf-pid="thhHqb9HnW" dmcf-ptype="general">(울산=연합뉴스) 김용태 기자 = 원통형 배터리 설계에서 전극 곡률(곡선이나 곡면의 구부러진 정도를 나타내는 값)이 중요한 설계 변수라는 사실을 울산과학기술원(UNIST) 연구진이 밝혀냈다.</p> <p contents-hash="1f80a3f8928c7d71e408acf96d5e391f019d9421cc0f0be20edf76f1c914f178" dmcf-pid="FllXBK2Xiy" dmcf-ptype="general">UNIST는 에너지화학과 정경민 교수팀이 원통형 배터리 전극의 곡률이 전기화학적 성능에 미치는 영향을 규명하고, 최적화된 전극 설계 방안을 제시했다고 6일 밝혔다.</p> <p contents-hash="ed623747bcfb14e3f8a0675e0d43c394bae5e53799cbbb2fc78a2e3f5317480a" dmcf-pid="3SSZb9VZdT" dmcf-ptype="general">원통형 배터리는 음극과 양극 사이에 분리막을 끼워 차곡차곡 쌓은 다음 돌돌 말아낸 형태의 배터리다.</p> <p contents-hash="6c83938efb1644a60ab918dd05d60797fdc03d0f4cecf0cb77f6be7d7c92b28a" dmcf-pid="0vv5K2f5dv" dmcf-ptype="general">음극, 분리막, 양극, 분리막을 1세트로 치면 보통 전기차의 원통형 배터리 셀(cell) 1개 안에는 20∼60세트가 말려져 있다.</p> <p contents-hash="54b14d56dd4f58755f702840795e334e83e708928e16e234a712388fe45f4dcb" dmcf-pid="pTT19V41MS" dmcf-ptype="general">연구팀은 원통형 배터리의 이 같은 곡률 특성 때문에 음극과 양극 간 접촉 면적이 달라지면서 용량비가 이상적인 설곗값에서 벗어날 수 있다고 보고 이번 연구를 시작했다.</p> <p contents-hash="b509e2aedd6b023c429a71b3e27ad25d8e4a40a6e618503d8c2341501bbfa22c" dmcf-pid="Uyyt2f8tel" dmcf-ptype="general">일반적으로 배터리를 설계할 때는 리튬 금속 석출(리튬이 음극에 고르게 삽입되지 못하고 금속 형태로 표면에 나오는 현상) 예방과 고속 충전을 위해 음극 용량을 양극 용량보다 더 크게 설계한다.</p> <p contents-hash="7e39a0e755342b0e755c76365ea58197222c6c3e066926be02d3c633fd88105e" dmcf-pid="uWWFV46FRh" dmcf-ptype="general">연구팀이 다양한 곡률 조건을 모사한 실험용 곡률형 단판 셀을 제작해 상용 21700 원통형 배터리와 비교 분석한 결과, 전극의 용량비가 전극의 위치에 따라 달라지는 것을 확인했다.</p> <p contents-hash="08e05852fdb63af887cdf4ea1ac39fd6bcfae6780ffe3084bc2fa652217814ca" dmcf-pid="7YY3f8P3LC" dmcf-ptype="general">특히 곡률이 큰 중심부 영역에서는 저온 또는 고전압 충전 시 리튬 금속 석출 위험이 뚜렷하게 증가했다.</p> <p contents-hash="0f13d49c40999b5aa4ed3aa77677917e644641c6e3b3e3df2844c93e7b7d11ff" dmcf-pid="zGG046Q0nI" dmcf-ptype="general">리튬 금속 석출은 배터리 성능 저하뿐만 아니라 배터리 내부 단락으로 이어져 심각한 안전 문제를 유발할 수 있다.</p> <p contents-hash="c7f90a1c51b1f9f838a530c884570fa567f988d7a6c8ebcdd224cecdb29e63dd" dmcf-pid="qiicvyYcMO" dmcf-ptype="general">대용량 하이니켈 양극재에서는 이러한 곡률 민감도가 더 컸다.</p> <p contents-hash="2f5ffeb84baa130b623c17466927de706d721e702c79c4a56446786bad64c3e0" dmcf-pid="BnnkTWGkJs" dmcf-ptype="general">연구팀은 이를 해결하기 위해 전극의 양면 두께를 각각 조정하는 설계 전략을 제시했다.</p> <p contents-hash="437ffe7550a9a7d582752efd7b04722bc72418059c6b9348dc2c333ee84fb1b2" dmcf-pid="bLLEyYHEJm" dmcf-ptype="general">음극과 양극 간 접촉 면적 비율 변화 때문에 발생하는 용량비 변화를 전극의 두께 조정을 통해 보정하는 원리다.</p> <p contents-hash="a1335dcb6654547f19a10ec934f7f9ad36fb2e2e85140401077a980ce0ba1de3" dmcf-pid="KooDWGXDRr" dmcf-ptype="general">제1저자 전병진 연구원은 "배터리 성능과 안정성을 위해 소재 특성을 반영하는 것뿐만 아니라 전극 곡률까지 함께 고려하는 고도화된 접근 방식이 필요하다는 점에서 연구의 의의가 크다"고 말했다.</p> <p contents-hash="9fb81f56b97684eeb5ec3e19a20e3236a493006db88b5ff2650ecaaa9d25d2b2" dmcf-pid="9ggwYHZwdw" dmcf-ptype="general">이런 연구 결과는 에너지 분야 국제 학술지인 '에너지 스토리지 머티리얼스'(Energy storage materials)에 지난달 20일 온라인으로 게재됐다.</p> <p contents-hash="2c1a8ab9db0f17deb2eaa551a736d7a018dbb0f2d1eed2a5ccfef81cb3391722" dmcf-pid="2aarGX5reD" dmcf-ptype="general">연구는 산업통상자원부의 지원을 받아 한국산업기술진흥원에서 시행하는 산업혁신기반구축사업 '고출력 이차전지 소재·부품 대응용 성능 검증 플랫폼 기반 구축' 과제를 통해 이뤄졌다.</p> <p contents-hash="93bb3030303e444b383eed2e71793e300527f65857827c9b8c8ddb397c9fceae" dmcf-pid="VNNmHZ1mdE" dmcf-ptype="general">yongtae@yna.co.kr</p> <p contents-hash="d8adbd697d87a03d92eb8f61493e42e0cab6fd1b1e1ce3c82b8ca5b767489085" dmcf-pid="4AAOZ1FORc" dmcf-ptype="general">▶제보는 카톡 okjebo</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 연합뉴스. 무단전재 -재배포, AI 학습 및 활용 금지</p> 관련자료 이전 "시우민과 SM 동반 출연 불가"…KBS, 불공정 논란에 해명 내놔야 [TEN이슈] 03-06 다음 ‘태극마크를 향해’ 태권도 국가대표 선발전 태백서 열린다 03-06 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
