|
 |
|
↑↑ DGIST 에너지융합전공 김재현 책임연구원(왼쪽 위에서 세번째)와 연구진들. |
| DGIST는 에너지융합연구부 김재현 책임연구원 연구팀이 세계 최고 성능의 복합고체전해질을 제작했다고 20일 밝혔다. 향후 폭발이나 화재의 염려가 없는 웨어러블 디바이스 전원용 배터리 구현에 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
전해질은 물 등에 녹아서 이온화하여 전기를 전달하는 물질로서 배터리의 4대 핵심소재 중 하나다. 현재 널리 쓰이고 있는 액체 전해질은 분리막에 의해 음극과 양극이 나뉘는 구조다. 이 때문에 변형이나 외부 충격으로 분리막이 훼손되면 액체 전해질이 흐르고, 양극 물질이 만나 기화되면서 과열 또는 폭발사고로 이어지는 위험성이 존재한다.
이러한 액체전해질을 고체전해질로 대체하게 되면 화재 및 폭발의 위험성을 방지할 수 있게 된다. 또한 분리막도 필요 없어지고 전체적인 배터리의 부피도 줄일 수 있는 장점이 있다. 그러나 고체전해질은 액체에 비해 전도도가 훨씬 떨어져 이를 보완하기 위한 연구가 필요한 실정이었다.
이에 김재현 책임연구원 연구팀은 폴리머에 SiO2와 Al2O3로 주 골격을 형성하는 다공성 YNa 제올라이트와 리튬염을 혼합한 새로운 복합고체전해질을 제조했다. 기존 제올라이트는 폴리머에 균일하게 분산되지 않는 단점이 있었으나, 본 연구에서는 리튬염의 농도를 조절함으로써 제올라이트의 균일한 분산 및 리튬이온배터리의 리튬 메탈 음극 계면에서 리튬 덴드라이트의 형성을 억제할 수 있는 기술 개발하는데 성공했다.
또한, 이 복합고체전해질은 기존 폴리머 고체 전해질의 낮은 기계적 강도와 산화물 또는 황화물 고체전해질의 유연하지 못하다는 단점을 모두 극복할 수 있다. 비표면적이 넓은 다공성 YNa 제올라이트는 효과적인 리튬이온 전달을 가능하게 해 0.84의 세계적 수준의 리튬이온 전달율을 보였으며, 60°C에서 1.66 × 10-2 Scm-1의 이온전도도와 100 사이클에서 95%이상의 용량 유지율을 보였다. 또한, 리튬덴드라이트 형성이 없기 때문에 리튬 증착과 탈착 사이클 테스트에서도 200 μA/cm2의 높은 전류밀도에서 1500 사이클 이상 안정적으로 구동되는 특성을 보였다.
김재현 책임연구원은 “제올라이트 기반의 복합고체전해질 연구는 거의 없었으나 수많은 시행착오에도 포기하지 않고 계속 연구한 결과 세계 최고 성능의 고체전해질을 제작할 수 있었다”며 “본 고체전해질은 구부려질 수 있기 때문에 향후 폭발이나 화재의 염려가 없는 웨어러블 디바이스 전원용 배터리 구현에 매우 유용하게 사용될 수 있을 것”이라고 말했다.
한편, 이번 연구는 한국연구재단 미래소재디스커버리 사업(단장 한양대 이정호 교수) 등의 지원을 받아 수행됐다. 연구 결과는 Royal Society of Chemistry 출판사의 Journal of Materials Chemistry A지(誌) 최신호 표지논문으로 지난 10월 29일에 제재됐다. 윤기영 기자 |
|
|
사람들
근남 지역사회보장협의체가 지난 14일 관내 취약계층 60가구를 대상으로 새마을부녀회와 함
|
청송 현동 도평1리 마을복지 추진단이 지난 14일, 도평1리 하천변 일대에서 환경정화 활
|
청송 진보 소재 종가집이 최근 산불로 큰 피해를 입은 이재민을 돕기 위해 성금 100만
|
문경시이웃사촌복지센터(센터장 김경범)는 지난 14일, 마성면 외어4리 마을회관에서 마을
|
산성 새마을지도자회가 지난 14일, 저소득 취약가구를 대상으로 ‘사랑의 집 고쳐주기’ 봉
|
대학/교육
영남이공대, ‘펫산업과 반려동물훈련사’ 특강 성료 |
영진전문대, 인성 특강 100회 ‘서동주 변호사 초청’ 특강 |
청도 중·고, 스승의 '사제동행 교육활동 보호주간 캠페인' |
계명문화대, 충성교회와 외국인 유학생·청년 선교 연계 ‘맞손’ |
문경, 청소년안전망 제1차 실무위 개최 |
대구보건대, ‘제27회 헌혈 사랑 나눔 축제’ 19일 팡파르 |
문경교육지원청, 특수학급 미설치교 장애이해교육 |
국립 경국대 예천캠퍼스, 교명 제막식 |
국립경국대, ‘불타는 숲에서 탈(脫) 산불의 숲으로’ 연구·정책 포럼 |
DGIST, 산사태 실시간 감지 고성능 ‘압전섬유 센서’ 개발 |
칼럼
레밍(Lemming)은 아무런 생각없이 남들이 하는 행태를 무작정 따라하는 심리를
|
환경부의 ‘2022년 전국 폐기물 발생 및 처리 현황’자료를 공익연구센터 블루닷이
|
지난 5월 1일은 135주년 노동절이었다. 그런데 대한민국의 노동절은 노동이 없는
|
의사 가은데는 좋은 의사인 양의가 있고 나뿐 의사인 악의가 있다. 세조 실록에
|
2006년부터 광역권, 초광역권 연합이라는 메가시티 정책이 나왔다. 처음엔 부·울
|
대학/교육
영남이공대, ‘펫산업과 반려동물훈련사’ 특강 성료 |
영진전문대, 인성 특강 100회 ‘서동주 변호사 초청’ 특강 |
청도 중·고, 스승의 '사제동행 교육활동 보호주간 캠페인' |
계명문화대, 충성교회와 외국인 유학생·청년 선교 연계 ‘맞손’ |
문경, 청소년안전망 제1차 실무위 개최 |
대구보건대, ‘제27회 헌혈 사랑 나눔 축제’ 19일 팡파르 |
문경교육지원청, 특수학급 미설치교 장애이해교육 |
국립 경국대 예천캠퍼스, 교명 제막식 |
국립경국대, ‘불타는 숲에서 탈(脫) 산불의 숲으로’ 연구·정책 포럼 |
DGIST, 산사태 실시간 감지 고성능 ‘압전섬유 센서’ 개발 |
|