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서울~대전 쉬지 않고 달릴 수 있는 배터리 나온다 목록

조회 : 2473 | 2015-04-16

 

환경을 위해 전기자동차를 구입하려고 해도 배터리가 오래가지 않아 고민이 되기 마련이다. 현재 전기자동차용 배터리는 충전 없이 130㎞ 정도 달릴 수 있다. 서울~대전 편도 노선을 가까스로 다닐 정도이며 언덕 등을 만나면 거리는 더 줄어든다.

박호석 성균관대 화학공학과 교수(사진)팀은 전기자동차에 사용되는 배터리 용량을 2배 이상 늘릴 수 있는 전극을 개발했다고 6일 밝혔다. 현재 사용되는 리튬이온 전지보다 출력이 높아 언덕도 쉽게 오를 것으로 보여 이 배터리가 상용화될 경우 전기자동차를 이용한 장거리 여행도 가능할 것으로 보인다.

 

전기자동차처럼 초고용량의 에너지 출력을 필요로 하는 곳에는 ‘슈퍼 커패시터’가 사용된다. 상용 리튬이온전지보다 출력이 높고 충·방전도 빠른 장점이 있지만 아직 에너지 밀도가 낮아 상용화에는 어려움을 겪고 있었다. 때문에 학계에서는 전극을 대체해 밀도를 높이기 위한 연구가 활발하게 진행돼 왔다.

 

연구팀이 개발한 전극을 사용해 배터리를 개발하면, 전기자동차를 통해 장거리 여행도 가능할 것으로 보인다. - Wikimedia 제공
연구팀이 개발한 전극을 사용해 배터리를 제작하면 전기자동차로 장거리 여행도 가능할 전망이다. - 위키미디어 제공

 

연구팀은 전이금속과 황으로 이뤄진 층상 화합물을 한 겹 벗겨내 2차원 구조의 나노시트를 얻어냈다. 그리고 이를 벽돌처럼 한 장씩 쌓아올려 빈 공간이 존재하는 3차원 구조의 전극을 만들었다.

이렇게 만든 전극은 전하를 잡아둘 표면적이 늘어나 높은 에너지밀도를 보였다. 슈퍼커패시터용 전극으로 각광받고 있는 그래핀 전극에 비해 2배 이상 높았다. 또 층상구조를 통해 전하의 이동이 빨라져 10배 이상 충·방전이 빨라졌다.

박 교수는 “슈퍼커패시터는 아직 기술 도입기에 있는 만큼 장기간의 추가 연구가 필요하다”면서도 “2차원 나노시트의 전하 저장 과정을 규명해 슈퍼커패시터용 전극으로 사용이 가능하다는 사실을 밝힌 것은 처음”이라고 말했다.

연구팀은 현재 이와 관련된 특허를 출원했으며, 이 연구 성과는 나노분야 권위지인 ‘나노 레터스’ 3월 3일자에 실렸다.

 

 

 권예슬 기자 yskwon@donga.com

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