“단 20분이면 끝” 서울~부산 왕복 거뜬…1회 충전 1000km, 꿈의 전기차 나온다 작성일 06-01 57 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">- POSTECH·서울대·LG에너지솔루션, 충·방전에도 끄떡는 실리콘 배터리 소재 개발</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="6lPog0B31k"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="109b66434d1f6d3f7f941fc2271a216c9e2d6b5350772ac112b2c9ded40fd173" dmcf-pid="PSQgapb0Xc" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="전기차.[게티이미지뱅크]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/01/ned/20260601134356752wozt.jpg" data-org-width="640" dmcf-mid="46gmsVx21D" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/01/ned/20260601134356752wozt.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 전기차.[게티이미지뱅크] </figcaption> </figure> <p contents-hash="95a4f63908701e3ecbc142b081fc6d2b229cebc5b6e282807bfb7ee7ab559121" dmcf-pid="QvxaNUKp5A" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] “전기차 배터리 한계 뛰어 넘는다.”</p> <p contents-hash="f0b22749b668bab80e0369294b9f6b7dd5a2d680fd7480d2a99e5426687e84dc" dmcf-pid="xTMNju9UHj" dmcf-ptype="general">단 20분만에 한번 충전으로 서울~부산을 왕복할 수 있는 전기차 배터리 핵심소재가 개발됐다.</p> <p contents-hash="9e2b76ca3cc3b803a9d00699adee39c8d5a897205650e81f9cea8f43715f5ef7" dmcf-pid="yQW0pcsAXN" dmcf-ptype="general">POSTECH(포항공과대학교) 화학과 박수진 교수, 제민준 박사 연구팀은 서울대 화학생물공학부 최장욱 교수팀, LG에너지솔루션과 함께 이차전지 충전과 방전을 반복해도 쉽게 부서지지 않는 ‘고강도 실리콘 소재’ 개발에 성공했다.</p> <p contents-hash="0014d2ad2be0b2bcce22b95c56a682e255c399d704d06db7b6ef0aece72dc0b4" dmcf-pid="WxYpUkOcta" dmcf-ptype="general">전기차의 가장 큰 과제는 배터리다. 주행거리 확보와 급속 충전이 전기차의 경쟁력을 좌우한다. 지금까지 전기차 배터리 음극재로 가장 많이 쓰인 소재는 ‘흑연’이지만 흑연은 저장할 수 있는 에너지의 양이 이미 이론적 한계에 다다랐다. 이를 극복하기 위해 등장한 것이 바로 실리콘이다.</p> <p contents-hash="6402d466a7da77577af30655821ee8bae68aaa09a6056486a5d82589740916b1" dmcf-pid="YDbxMGFYHg" dmcf-ptype="general">하지만 실리콘은 10배 높은 에너지 저장 능력에도 불구하고 충방전 시 극심한 부피 변화로 인한 입자 파괴 문제가 상용화를 가로막고 있었다.</p> <p contents-hash="82ee0298f8dada2cf2aa69c573caf405dd15c0eb1b243406c33a38914b9e4988" dmcf-pid="GwKMRH3Gto" dmcf-ptype="general">기존 연구들이 주행 거리 또는 충전 속도 중 하나만 개선하는 데 그쳤던 것과 달리, 이번 연구는 두 가지를 동시에 달성했다는 점에서 의미가 크다.</p> <p contents-hash="99eedc6417a93da0923882f902e2e204be4af435d211598cf1ae33e20b2de143" dmcf-pid="Hr9ReX0HtL" dmcf-ptype="general">연구팀은 실리콘 산화물 내에 32nm(나노미터) 크기 불화리튬(LiF) 결정을 정밀하게 배치했다. 이는 결정 크기가 작아질수록 강해지지만, 또 지나치게 작아지면 오히려 약해지는 ‘홀-페치(Hall–Petch)1) 법칙’과 ‘역 홀-페치 효과’를 응용한 것이다. 연구팀은 여기에 이온은 잘 통과시키고, 전자는 빠르게 이동시키는 특수 코팅층을 입자 표면에 더해 급속충전 성능까지 함께 잡았다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="94b25f1c18f9d003e3eed53bd5badb2d0987b3898040a33b106702d78b019a68" dmcf-pid="Xm2edZpXtn" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="박수진 POSTECH 교수.[POSTECH 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/01/ned/20260601134358055vqwa.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="8o392CWItE" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/01/ned/20260601134358055vqwa.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 박수진 POSTECH 교수.[POSTECH 제공] </figcaption> </figure> <p contents-hash="fbf0068bc470840eb502f9ac392293f181d27bad11e546d9308174802ac68cfe" dmcf-pid="ZsVdJ5UZYi" dmcf-ptype="general">실험 결과, 연구팀이 개발한 소재는 충·방전 과정에서 부피 변화가 18.9% 수준에 머물렀다. 기존 실리콘의 300% 팽창과 비교하면 사실상 ‘끄떡없는’ 수준이다. 실제 전지 평가에서도 10–80% 충전 기준 20분 급속충전 조건으로 1000회 이상 안정적으로 작동했다. 1.26Ah(암페어시)급 파우치형 배터리에서도 500회 이상 정상 구동을 확인했으며, 에너지 밀도는 1kg당 402Wh(와트시), 부피 기준으로는 1L당 1,125Wh를 기록했다. 현재 시판 중인 전기차보다 훨씬 긴 주행거리를 낼 수 있는 수준이다.</p> <p contents-hash="fe6ef40d48bc8e27557dac1e586951ac29cf34f3c999d412f5d57e70aa7cf167" dmcf-pid="5OfJi1u5YJ" dmcf-ptype="general">이 기술이 실제 전기차에 적용될 경우, 한 번 충전으로 약 1000km 주행이 가능한 전기차 개발에도 기여할 수 있다는 것이 연구팀의 설명이다.</p> <p contents-hash="ba3552a25da67685ae3500e185693dd4fc6e1d9b146705b1faf85fb3a7471d67" dmcf-pid="1I4int715d" dmcf-ptype="general">박수진 교수는 “실리콘 음극재가 부서지는 문제를 ‘강도’와 ‘영률’을 동시에 높이는 방식으로 해결했다”라며 “고에너지 밀도와 급속충전을 만족하는 차세대 배터리 상용화를 앞당기는 계기가 될 것”이라고 전했다. 이번 연구성과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 온라인판에 최근 게재됐다.</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 헤럴드경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 에이아이웍스, 파라다이스복지재단 '아이소리 페스티벌' 참여…발달장애 청소년에 'AI 데이터 직무' 커리어 체험 제공 06-01 다음 젠슨 황 "MS와 손잡고 PC 재창조"…AI 에이전트 시대 선언 06-01 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
