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국내 연구진이 저온에서도 전기차 배터리 성능을 유지하는 새 유기 음극 토토사이트추천 개발에 성공했다.

강석주 UNIST(울산과학기술원) 교수 연구팀과 안석훈 KIST(한국과학기술연구원) 박사 연구팀은 리튬이온 배터리의 고질적인 문제로 지적돼 온 충전 속도와 용량 저하를 획기적으로 개선할 ‘유기 음극 토토사이트추천’를 개발했다고 19일 밝혔다. 이 토토사이트추천는 겨울철 저온 환경에서도 안정적인 충전 성능을 유지하며, 배터리 용량까지 증대시키는 효과를 내 주목된다.

전기차 배터리는 기온이 낮아지면 충전 속도가 느려진다. 배터리 내부의 리튬이온 이동 속도가 저하되기 때문이다. 빠른 충전이 필수적인 전기버스 등의 상용차량에는 흑연 음극 대신 LTO(리튬 티타네이트) 토토사이트추천가 사용되지만, LTO는 흑연에 비해 에너지 저장 용량이 절반 수준에 그치고 가격 또한 높아 경제성 확보에 어려움이 있었다.

연구팀은 이러한 LTO 토토사이트추천의 한계를 극복하고자 새로운 ‘Cl-cHBC’ 유기 음극 토토사이트추천 개발에 매진했다. 그 결과, 개발된 Cl-cHBC 토토사이트추천는 LTO 대비 1.5배 높은 용량을 구현하면서도 유기 토토사이트추천 특유의 경량성과 가격 경쟁력을 동시에 확보했다.

유기 토토사이트추천는 일반적으로 결정 구조가 취약해 고온 열처리 공정을 거쳐야 성능을 높일 수 있다는 단점이 있다. 그러나 연구팀은 독자적인 ‘반용매화 공정’ 기술을 적용, 저온 조건에서도 분자 배열이 규칙적인 ‘고결정성’ 유기 음극 토토사이트추천를 합성하는 데 성공했다. 반용매화 공정은 용해도가 낮은 용매를 첨가하여 용질의 결정화를 유도하는 기술이다.

새롭게 개발된 고결정성 Cl-cHBC 유기 음극 토토사이트추천는 리튬이온의 빠른 이동과 높은 전기 전도도를 특징으로 한다. 토토사이트추천 내 분자들의 규칙적인 배열은 리튬이온과 전자의 이동 경로를 효율적으로 개선하는 효과를 가져온다. 이는 배터리의 충전 속도 향상과 고출력 성능 발현으로 직결된다. 더불어 높은 결정성은 배터리 수명 연장에도 기여하는 것으로 나타났다.

연구팀은 개발한 Cl-cHBC 음극 토토사이트추천와 다양한 양극 토토사이트추천의 조합을 통해 배터리 성능을 평가했다. 실험 결과, Cl-cHBC 음극 토토사이트추천는 LFP(리튬인산철) 양극 토토사이트추천와 결합 시 3.0V의 높은 방전 전압을 나타냈다. 이는 LTO 음극 토토사이트추천를 사용한 배터리 대비 약 67% 향상된 성능이다. LFP 양극 토토사이트추천는 가격 경쟁력이 우수하지만, 상대적으로 낮은 출력 특성을 갖는 단점이 있었으나, Cl-cHBC 음극 토토사이트추천를 통해 이러한 약점을 보완할 수 있을 것으로 기대된다. LFP 양극 토토사이트추천는 수입 전기차에 주로 채택되고 있다.

연구팀은 “이번에 개발한 Cl-cHBC 토토사이트추천는 고온 열처리 없이 저온 합성이 가능해 상용화 시 가격 경쟁력 측면에서 유리하다”고 설명했다.이어 “경량화, 고출력 특성을 바탕으로 전기차는 물론 드론, 에너지 저장 시스템 등 다양한 분야에 응용될 수 있을 것”이라고 전망했다.

이번 연구는 에너지 토토사이트추천 분야 학술지 ‘ACS 나노(ACS Nano)’에 지난21일 온라인 게재됐다.

/ 육지훈 기자editor@popsci.co.kr