“역시 꿈의 신소재” 그래핀 입혔더니…수명·내구성 다 잡았다 작성일 05-22 102 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">- GIST-동국대, 아연 이온 배터리 원천 기술 개발</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="zFRE6XxpGN"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="1f9c11f152a77e32c137554e4bab49ad512654d2c596d09e02c59947de8abce0" dmcf-pid="q3eDPZMU1a" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="조용륜 박사가 투과전자현미경(TEM)을 이용해 시료의 미세 구조를 분석하고, 그 결과로 얻어진 고해상도 이미지와 조성분석 데이터를 확인하고 있다.[GIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202505/22/ned/20250522104306555gtmw.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="ugGqviWAZA" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202505/22/ned/20250522104306555gtmw.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 조용륜 박사가 투과전자현미경(TEM)을 이용해 시료의 미세 구조를 분석하고, 그 결과로 얻어진 고해상도 이미지와 조성분석 데이터를 확인하고 있다.[GIST 제공] </figcaption> </figure> <p contents-hash="3b1c6d51fef74656cd71d9e7ee0af316612e25548234f662716da8bb1c467bae" dmcf-pid="B0dwQ5RuZg" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 광주과학기술원(GIST)은 중앙기기연구소 조용륜 박사와 동국대학교 안건형 교수 공동연구팀이 그래핀을 입힌 스테인리스강 포일을 활용해 아연 이온 배터리의 성능과 내구성을 크게 향상시킬 수 있는 원천 기술을 개발했다고 밝혔다.</p> <p contents-hash="7ff1c43c58febe907f99aa9a97863ce388ce89e561b4c5459c68de49e7dcf36c" dmcf-pid="bPmXkVwMGo" dmcf-ptype="general">이 기술은 배터리의 핵심 부품인 전류 집전체를 더 튼튼하고 오래가게 만들 수 있으며, 구조는 단순하면서도 성능이 뛰어나 대량 생산과 산업 현장 적용에 적합하다. 특히 재료와 공정 모두 친환경적이며, 기존 리튬 이온 배터리와 비교해 더 안전하고 비용 경쟁력도 우수하다.</p> <p contents-hash="7abb9bbc7755d13c12af712c603f9c0607c1e32479abf596e0f35766d3abf940" dmcf-pid="KQsZEfrRHL" dmcf-ptype="general">아연 이온 배터리는 리튬 이온 배터리보다 비용이 낮고 폭발 위험이 적으며, 자원 확보도 쉬워 차세대 대용량 에너지 저장 시스템(ESS)*이나 재생에너지 분야에서 큰 관심을 받고 있다.</p> <p contents-hash="964394dafc8b6b344068ad4503e536bbac335dbf744a27012d28be0e04ad99cf" dmcf-pid="9xO5D4meZn" dmcf-ptype="general">하지만 반복적인 충·방전 과정에서 성능이 급격히 저하되고, 수계 전해질로 인한 부식이 발생하기 쉬워 배터리 수명이 짧아지는 단점이 있었다.</p> <p contents-hash="62c73332657aaea2b4c30a0abc9680193ccaec48d23ae55a76d148394d76874c" dmcf-pid="2MI1w8sdXi" dmcf-ptype="general">연구팀은 이 같은 문제를 해결하기 위해 전류를 전달하는 얇은 금속판인 전류 집전체 표면에 그래핀을 얇고 균일하게 입히는 기술을 개발해 배터리의 안정성과 수명, 성능을 동시에 크게 개선했다.</p> <p contents-hash="0ff705ec23dd89e52a4ab2155b9d102be79715c1a7cef0a713f103fd0c4aa51f" dmcf-pid="VRCtr6OJtJ" dmcf-ptype="general">특히 ‘롤투롤(Roll-to-Roll)’ 방식으로 긴 금속 포일에 그래핀을 연속적으로 코팅한 뒤 400℃에서 열처리하는 단순한 공정만으로도 우수한 전기적 특성과 내구성을 확보할 수 있었다.</p> <p contents-hash="9ba01bef6fa359e48a15f77430d7f16f7e5e39dabf4ff2151c8375fcd55dad81" dmcf-pid="fehFmPIitd" dmcf-ptype="general">실험 결과, 이 배터리는 고에너지 밀도 조건(고용량)에서도 안정적으로 작동했으며, 1500회 충·방전 이후에도 초기 용량의 약 88.7%를 유지해 우수한 수명 성능을 입증했다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="d0c672719e33260ae4b7f771e7527bcd8683ff6bd23e97cfe5cbe625f0a5f63f" dmcf-pid="4dl3sQCnYe" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="조용륜(왼쪽부터) GIST 중앙기기연구소 박사, 안건형 동국대학교 에너지신소재공학과 교수, 허희연 경상국립대 에너지공학과 학생.[GIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202505/22/ned/20250522104306850dmeh.png" data-org-width="1280" dmcf-mid="7fS0OxhLXj" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202505/22/ned/20250522104306850dmeh.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 조용륜(왼쪽부터) GIST 중앙기기연구소 박사, 안건형 동국대학교 에너지신소재공학과 교수, 허희연 경상국립대 에너지공학과 학생.[GIST 제공] </figcaption> </figure> <p contents-hash="9833031bd915eb568bb9f981cbf8452a07741168f6a05c16fe12cf07be8a09fe" dmcf-pid="8JS0OxhL1R" dmcf-ptype="general">이는 상용 리튬 이온 배터리에 필적하는 수준으로, 아연 이온 배터리의 상용화를 앞당길 수 있는 중요한 발판이 될 것으로 기대된다.</p> <p contents-hash="8ded3af11051c32432e712c3d6e439d6dec7ba3cbbf09e6af5addff72533c90b" dmcf-pid="6ivpIMlo1M" dmcf-ptype="general">개발한 기술은 아연 이온 배터리의 구조적 한계를 해결하는 핵심 원천 기술로, 배터리는 물론, 가정용 저장장치·전기차·ESS 등 다양한 응용 분야와 전력 인프라가 부족한 농촌이나 개발도상국의 독립형 전력 시스템(오프그리드(Off-grid))에도 적합한 친환경 에너지 솔루션으로 기대를 모은다.</p> <p contents-hash="07529a17982e23c236c2fb67e96de18e869a784d1f151a6ede1256fddd00aa9e" dmcf-pid="PnTUCRSgYx" dmcf-ptype="general">조용륜 박사는 “그래핀 기반 전극의 구조를 정밀하게 분석함으로써 아연 이온 배터리의 소재 설계와 공정 제어가 더욱 정교해졌다”고 말했다.</p> <p contents-hash="cbb1df761569bc40ae4aaf6edd34ed49d62879d4cb9db9cb0448310f08503833" dmcf-pid="QLyuhevatQ" dmcf-ptype="general">안건형 교수는 “이번 기술은 에너지 저장 분야에서 기존 리튬 이온 배터리의 한계를 뛰어넘을 수 있는 대안”이라며 “지속 가능한 에너지 기술로 에너지 비용 절감과 공급망 안정성 향상에도 크게 기여할 것”이라고 강조했다.</p> <p contents-hash="d7643e5dc592e36179b5c7d87bfcacaa574543be990d35d32f643db6140af5a9" dmcf-pid="xCzM0ruS5P" dmcf-ptype="general">이번 연구결과는 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈’에 4월 2일 게재됐다.</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 헤럴드경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 이준영 전 여친 박해인 “오랜만이야 오빠” 강렬 첫 등장 (24시 헬스클럽) 05-22 다음 위더스제약 2025 문경단오장사씨름대회, 26일 개최 05-22 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
