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[IT뉴스]반으로 접거나 잘라도 계속 작동하는 리튬황 배터리

온카뱅크관리자

2024-09-15 08:00:52

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        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="2ugMPr3IXn">
          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="VIBF5PrRYi" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="파우치 형태의 셀을 접거나(위) 잘라도(아래) 전원 공급이 끊기지 않을 정도로 안정적인 리튬-황 배터리. ACS Energy Letters 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202409/15/dongascience/20240915080056242hvcc.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="9UPbzLTNtL" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202409/15/dongascience/20240915080056242hvcc.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            파우치 형태의 셀을 접거나(위) 잘라도(아래) 전원 공급이 끊기지 않을 정도로 안정적인 리튬-황 배터리. ACS Energy Letters 제공
           </figcaption>
          </figure>
          <p dmcf-pid="fCb31QmeZJ" dmcf-ptype="general">최근 리튬이온 배터리 화재 사고 등이 잇따르며 이를 개선하거나 대체할 배터리 기술에 대한 요구가 커지고 있다. 중국 연구팀이 반으로 접거나 잘라도 계속 작동할 정도로 안정적인 리튬-황(Li-S) 배터리를 개발하는 데 성공했다.</p>
          <p dmcf-pid="4hK0txsdHd" dmcf-ptype="general"> 리핑 왕 중국 전자과학기술대학교 교수팀이 리튬-황 배터리의 음극 부식 문제를 해결할 코팅법을 개발해 성능과 안전성을 개선하고 연구결과를 13일 국제학술지 'ACS 에너지 레터스'에 공개했다.</p>
          <p dmcf-pid="8y4zUJlote" dmcf-ptype="general"> 황(S)은 기존 리튬이온 배터리에 사용되는 다른 재료보다 비용이 저렴하고 더 많은 에너지를 저장할 수 있을 것으로 기대돼 배터리 음극 재료로 주목받고 있다.</p>
          <p dmcf-pid="6W8quiSgHR" dmcf-ptype="general"> 선행 연구에 따르면 음극에 황화철(FeS2)을 사용한 배터리 연구에서 탄산염 기반 전해질을 사용해 고온에서도 안정적인 배터리를 구현하려는 시도가 있었지만 음극의 황화철이 전해질에 부식되면서 침전물을 형성해 배터리 용량이 급감하는 문제가 있었다.</p>
          <p dmcf-pid="PY6B7nvaZM" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 먼저 음극과 전해질 사이에 보호 코팅층을 추가해 부식을 줄일 수 있는 폴리머(고분자) 재료를 탐색했다. 다양한 폴리머로 황화철 음극을 코팅하고 전기화학 성능을 테스트한 결과 폴리아크릴산(PAA)으로 코팅된 음극이 300회 충·방전 과정 후에도 용량을 유지하며 가장 우수한 성능을 보이는 것이 확인됐다.</p>
          <p dmcf-pid="Qy4zUJlo1x" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 PAA 코팅 황화철 음극을 활용해 파우치형과 동전형 배터리 셀 프로토타입을 제작했다. 파우치 형태 셀은 100회 충·방전을 거친 후에도 용량이 감소하지 않았고 접어서 반으로 자른 후에도 작동이 될 정도로 안정적이었다. 동전 모양 셀은 300회 충·방전 테스트 후에도 용량의 72%를 유지했다.</p>
          <p dmcf-pid="xcFWvbaVYQ" dmcf-ptype="general"> 추가 실험 결과 연구팀이 개발한 음극 폴리머 코팅법은 리튬-몰리브데넘(Li-Mo), 리튬-바나듐(Li-V) 배터리에 적용했을 때도 음극 수명을 증가시키는 효과를 보였다. 연구팀은 "리튬-황 배터리뿐 아니라 다른 금속 황화물을 사용한 배터리에도 널리 적용할 수 있다"고 밝혔다.</p>
          <p dmcf-pid="yugMPr3ItP" dmcf-ptype="general"> &lt;참고 자료&gt;<br> - doi.org/10.1021/acsenergylett.4c01907</p>
          <p dmcf-pid="W8sjgW2X56" dmcf-ptype="general">[이병구 기자 2bottle9@donga.com]</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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