KIST 연구진 성과 "전기자동차용 전지 소재 설계에 적용"
(서울=연합뉴스) 신선미 기자 = 전기자동차나 스마트폰 등에 쓰는 리튬이온전지는 급속충전을 거듭하면 성능이 점차 떨어진다. 국내 연구진이 이 문제에 대한 원인을 찾아냈다.
한국과학기술연구원(KIST)은 에너지융합연구단 장원영 박사와 전북분원 탄소융합소재연구센터 김승민 박사 공동연구팀이 리튬이온전지를 급속으로 충전할 때 전극 소재를 변형시키는 이유를 규명했다고 28일 밝혔다.
연구진은 전기자동차에 쓸 수 있는 고용량 전지를 급속 충전하며 전자현미경으로 양극을 관찰했다.
그 결과 양극의 소재 구조가 변형되는 것을 확인했다.
전지를 충전하면 리튬이온이 전해질을 거쳐 양극에서 음극으로 이동하는데, 급속 충전할 때는 리튬이온이 음극으로 충분히 도달하지 못했다.
급속 충전을 거듭하면, 이런 현상이 반복돼 양극 소재의 구조변화를 일으킨다는 것이다.
지금껏 전지의 성능을 연구할 때는 전극 소재 전체의 구조를 분석해왔는데, 전해질과 직접 닿는 전극 표면에 주목할 필요가 있음을 시사하는 결과다.
이어 연구진은 이런 전자현미경 데이터를 이용해 전지의 전극 표면을 분석할 수 있는 플랫폼도 구축했다.
장원영 박사는 "이번 연구가 전기자동차에 들어가는 중대형 이차전지 전극 소재 설계에 발판이 되길 바란다"고 말했다.
연구결과는 국제학술지 8일 '저널 오브 피지컬 케미스트리 레터스(The Journal of Physical Chemistry Letters) 8일 자에 실렸다.
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