“배터리 노화 원천차단” 전기차 수명 2.8배↑…마법의 ‘젤’ 등장 작성일 11-05 49 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">- UNIST⸱화학硏, 활성산소 발생 원천 억제 고분자 반고체 전해질 개발</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="YlMN6x5TZ7"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="f0f2c8ecfedc08d4ad6eec8c325713db223a4dfe5cb4a5d68f919c533773a2ba" dmcf-pid="GSRjPM1yYu" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="전기차." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202511/05/ned/20251105124541178fgsy.jpg" data-org-width="640" dmcf-mid="yYxa8QZvYq" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202511/05/ned/20251105124541178fgsy.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 전기차. </figcaption> </figure> <p contents-hash="153a7776fc2846a3abad2987a8399b04d1ff61f22d0408d3c2b10d6736eae163" dmcf-pid="HveAQRtWYU" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 장거리 주행 전기차 배터리인 ‘고전압 배터리’의 수명을 늘리고 폭발 위험은 줄이는 젤 형태 물질이 개발됐다. 고전압 배터리 ‘노화’의 주범인 활성산소 생성을 아예 차단하는 물질로, 이 물질을 적용하자 배터리 수명은 2.8배 늘고, 부풀어 오름도 1/6 수준으로 줄었다.</p> <p contents-hash="a1447f8657fd27b716afc8fbab1e5dd9af65768ca5f721245bbecd6cc2188d27" dmcf-pid="XTdcxeFYHp" dmcf-ptype="general">UNIST(울산과학기술원) 에너지화학공학과 송현곤 교수팀은 한국화학연구원 정서현 박사, 한국전자기술연구원 황치현 박사팀과 함께 배터리를 고전압으로 충전할 때 전극에서 활성산소가 새어 나오는 반응을 원천 봉쇄하는 ‘안트라센 기반 반고체 젤 전해질(An-PVA-CN)’을 개발했다고 4일 밝혔다.</p> <p contents-hash="fb9cc5184e615a44c61cf5bfa37b9ec02d3162d2b7ded95819294ef1eeaf62bd" dmcf-pid="ZyJkMd3Gt0" dmcf-ptype="general">고전압 배터리는 4.4V 이상의 전압으로 충전되는 리튬이온전지로, 더 많은 전기를 저장할 수 있어 배터리팩을 가볍게 만들 수 있다. 하지만 충전전압이 높아질수록 하이니켈 양극의 산소가 불안정해지면서 ‘일중항산소’라는 활성산소로 변해 빠져나오게 되는데, 이 활성산소는 가스를 발생시켜 배터리 폭발 위험을 높이고 수명도 단축시킨다.</p> <p contents-hash="d203ce6479a37cfa15120ce2ba7cd082e22bed685bcefc606e2013ed69ca720e" dmcf-pid="5WiERJ0HX3" dmcf-ptype="general">개발된 전해질의 안트라센(An)은 전극 표면의 불안정한 산소와 결합함으로써 불안정한 산소끼리 결합하는 반응 단계를 차단한다. 불안정한 산소끼리 결합하게 되면 활성산소 ‘씨앗’인 산소 이합체가 생긴다. 또 이 안트라센은 이미 생긴 활성산소까지 포획해 제거함으로써 이중 보호 기능을 할 수 있다.</p> <p contents-hash="ba3f19bcb2e014546f1e8681e30e0f27d43b0efe02bd1e655175ca46e2f4b33e" dmcf-pid="1YnDeipXZF" dmcf-ptype="general">전해질의 또 다른 성분인 니트릴(-CN) 작용기는 양극의 니켈 금속을 안정화해 니켈이 녹아 나오거나 양극 구조가 변형되는 것을 막아준다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="b5978c50e31a4cec61ecdd853e94ff7a71263974e504da88e99d784a93b9e02f" dmcf-pid="tcbx7BhDHt" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="송현곤(왼쪽부터) UNIST 교수, 정서현 한국화학연구원 박사, 황치현 한국전자기술연구원 박사, 이정인 UNIST 연구원.[UNIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202511/05/ned/20251105124541400qkzg.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="WPvtCSd8Hz" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202511/05/ned/20251105124541400qkzg.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 송현곤(왼쪽부터) UNIST 교수, 정서현 한국화학연구원 박사, 황치현 한국전자기술연구원 박사, 이정인 UNIST 연구원.[UNIST 제공] </figcaption> </figure> <p contents-hash="8552cf335b1aa2a2272f215c39a59ed14f09a1ecf98ff7bdd35a1241637fbf2c" dmcf-pid="FkKMzblwH1" dmcf-ptype="general">새 전해질을 적용한 배터리는 4.55V 고압 충전 조건에서 500회 충·방전 후에도 초기 용량의 81%를 유지한 반면, 기존 배터리는 180회 사이클 만에 초기 용량의 80% 이하로 떨어졌다. 배터리 용량이 초기의 80% 이하로 떨어지면 수명이 다했다고 보기 때문에, 수명이 2.8배 증가한 셈이다.</p> <p contents-hash="d11469c29bdf96dcf7a146a8cfb3d086ce075d93a91f2b4b7f5ee0536263bae9" dmcf-pid="3E9RqKSrZ5" dmcf-ptype="general">또 배터리 팽창의 원인이 되는 가스 발생도 크게 억제됐다. 기존 배터리가 85마이크로미터(µm) 팽창한 것과 달리 젤 전해질을 적용한 배터리는 13µm 정도 부풀어 오르는 데 그쳐, 부피 팽창을 약 1/6 수준으로 억제했다.</p> <p contents-hash="0f43cc389917552c68a4b24260492155a68d24be16ba776c18e07c21e9d051ca" dmcf-pid="0D2eB9vm1Z" dmcf-ptype="general">송현곤 교수는 “고전압 배터리의 산소 반응을 ‘전해질 설계’ 단계에서 직접 제어할 수 있다는 점을 보여줬다”며 “이 원리는 향후 우주항공용 경량 리튬이온전지와 대용량 에너지저장장치(ESS) 개발에도 응용될 수 있을 것”이라고 말했다.</p> <p contents-hash="078ff3236d67386c563d62170b771b8f56540e3412a9685969c095bc2f531e40" dmcf-pid="pwVdb2Ts5X" dmcf-ptype="general">이번 연구결과는 에너지 재료 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼스(Advanced Energy Materials)’에 10월 5일 온라인 게재됐다.</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 헤럴드경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 OLED와 3D 모니터까지 '삼성 오디세이 존' 갖춘 넥슨의 '메이플 아지트' 11-05 다음 경매 나온 제주 녹지병원, 부민병원에 돌아가 11-05 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
