KAIST의 신기술 "게임체인져"를 이해하기 전에 알아야 할 리튬이차전지의 기본 원리

리튬이차전지의 겨울 불편함, 이제는 안녕! KAIST의 신기술로 알아보는

차세대 전기차 배터리

 

Q1. 리튬이차전지가 겨울에 가용 용량이 떨어지는 이유는 무엇인가요?

A1. 리튬이차전지는 영하의 저온 상태에서 성능 저하를 보입니다. 특히, 충전 및 방전 과정에서 일어나는 화학 반응 속도가 저온에서 느려져 전력을 제대로 공급하지 못하는 문제가 발생합니다.

Q2. 그럼 이러한 문제를 해결하기 위한 새로운 기술은 어떤 것인가요?

A2. 한국과학기술원(KAIST)의 최남순 교수 연구팀은 넓은 온도 범위에서 리튬금속 전지의 높은 효율과 에너지를 유지하는 세계 최고 수준의 전해액 기술을 개발했습니다.

 

Q3. 그렇다면, 이 새로운 전해액 기술은 어떻게 작동하는 건가요?

A3. 개발된 전해액은 기존에 보고되지 않은 새로운 솔베이션 구조를 형성하며 안정적인 전극-전해질 계면 반응을 확보할 수 있는 첨가제 기술을 통해 리튬금속 전지의 수명 특성을 획기적으로 향상시킵니다.

Q4. KAIST 연구팀이 개발한 기존에 없던 솔베이션 구조란 어떤 것인가요?

A4. 솔베이션 구조란 일반적으로 염(이영성 화합물) 농도가 낮은 전해액에서 양이온이 용매에 의해 동심원 껍징인 Shell을 형성하는 것입니다.

Q5: 이 신테크놀러지는 어느 정도까진 영하 조건에서 잘 작동할 수 있나요?

A5: 이 기술은 넓은 온도 범위, 즉 섭씨 영하 20도부터 영상 60도까지에서 안정적으로 작용할 수 있습니다. 이는 기존의 전해액들이 보여줄 수 없었던 성능입니다.

Q6. 그렇다면 이 기술이 실제로 사용된다면 어떤 변화가 있을까요?

A6. 전기차 시대의 가속화에 따라 한 번 충전으로 더 긴 주행거리를 가능하게 하거나, 전 세계 평균 기온에 속하는 넓은 온도 범위에서 충전과 방전을 할 수 있는 고용량, 고에너지밀도 이차전지 개발의 중요성이 커집니다. 이 새로운 기술은 그러한 요구를 충족시키는 해결책을 제시하고 있습니다.

Q7. 최후로, KAIST 연구팀은 어떻게 이 기술을 평가하고 있나요?

A7: 연구팀은 "리튬금속 전지용 전해액 기준 프레임을 제시해 리튬이차전지 전해액 시장에서 게임 체인저가 될 것"이라고 설명하며 높게 평가하고 있습니다.

 

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