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[IT뉴스]“5천번 충·방전 이상無” 폭발위험 없는 ‘K-배터리’ 나온다

온카뱅크관리자

2024-06-17 10:55:43

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">- GIST, 혁신적 전해질 첨가제 개발</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="PvwUR7Cnph">
          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="QTruezhL3C" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="[게티이미지뱅크]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202406/17/ned/20240617105544534khgd.jpg" data-org-width="640" dmcf-mid="pGW7dqlo03" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202406/17/ned/20240617105544534khgd.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            [게티이미지뱅크]
           </figcaption>
          </figure>
          <p dmcf-pid="xHCbL9yj0I" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 광주과학기술원(GIST)은 에너지융합대학원 김상륜 교수 연구팀이 세륨과 염소 기반 전해질 첨가제 기술을 개발했다고 밝혔다.</p>
          <p dmcf-pid="ydfr1sxpUO" dmcf-ptype="general">이번 연구성과는 기존 아연-브롬 배터리의 문제점인 아연금속 음극에서 발생하는 수지상(dendrite) 성장과 수소 발생 같은 부반응을 극복하고, 대형 에너지저장시스템에 높은 안정성과 에너지 밀도를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.</p>
          <p dmcf-pid="WR2DZrP37s" dmcf-ptype="general">연구팀은 염화세륨(CeCl3)에서 세륨 양이온(Ce3+)과 염소 음이온(Cl-)이 동시에 작용하는 전해질 첨가제를 활용하여 아연금속 음극의 불안정성을 해결했다.</p>
          <div dmcf-pid="YeVw5mQ03m" dmcf-ptype="general">
           <p>구체적으로 충전 과정 중 세륨 양이온(Ce3+)은 전기장이 강한 아연금속 음극의 돌출부에서 정전기적 보호층을 형성하여 수지상 성장을 억제했다. 동시에 뛰어난 전자 제공 특성을 가진 염소 음이온(Cl-)은 아연 이온의 솔베이션 구조에 참여하여 물 분해를 억제했다.</p>
          </div>
          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="Gdfr1sxp7r" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="아연 전극 반응에서 염화세륨(CeCl3)의 효과.[GIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202406/17/ned/20240617105545824hyld.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="bwCt63rRpH" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202406/17/ned/20240617105545824hyld.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            아연 전극 반응에서 염화세륨(CeCl3)의 효과.[GIST 제공]
           </figcaption>
          </figure>
          <p dmcf-pid="HoQCplJqFw" dmcf-ptype="general">개발된 전해질 첨가제를 양극과 음극이 모두 흑연으로 구성된 소형 아연-브롬 배터리에 적용한 결과, 2,000회 충·방전 후에도 각각 94.9%의 쿨롱 효율과 70.3%의 에너지 효율을 유지했다. 이는 첨가제가 없는 전해질과 비교하여 각각 73.8%와 52.9% 향상된 수치다.</p>
          <div dmcf-pid="XgxhUSiB3D" dmcf-ptype="general">
           <p>또한 전해질 첨가제를 대면적 아연-브롬 배터리에 적용한 결과, 5000회 충‧방전 후에도 높은 방전 용량(407mAh)과 클롱 효율(92.3%)을 유지했다.</p>
          </div>
          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="ZaMluvnb0E" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="김상륜 GIST 교수.[GIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202406/17/ned/20240617105547287rstp.jpg" data-org-width="827" dmcf-mid="6FXxwR3I0l" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202406/17/ned/20240617105547287rstp.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            김상륜 GIST 교수.[GIST 제공]
           </figcaption>
          </figure>
          <p dmcf-pid="5NRS7TLK7k" dmcf-ptype="general">김상륜 교수는 “이번 연구 성과는 아연-브롬 배터리 전해질 설계의 실용적 가이드라인 제시와 수계 배터리 시스템에서 전극 안정화 전략에 대한 이해를 증진시키는 데 도움이 된다”며 “향후 수계 배터리뿐만 아니라 리튬이온 배터리, 전고체 배터리 등 고성능 및 고안정 에너지 저장 기술 개발에 적용할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.</p>
          <p dmcf-pid="1q1esJUlzc" dmcf-ptype="general">이번 연구결과는 재료과학 및 화학분야 국제학술지 ‘Small’에 5월 7일 온라인 게재됐다.</p>
          <p dmcf-pid="tBtdOiuSpA" dmcf-ptype="general">nbgkoo@heraldcorp.com</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 헤럴드경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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