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  • 기사등록 2022-12-07 10:11:49
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▲ 가. 아연 대칭 셀의 수계 및 3가지 하이브리드 전해질 내에서의 전압 거동 (0.2 mA/cm2, 0.2 mAh/g) 나. 하이브리드 전해액 내에서 아연-알루미늄 합금 풀 셀의 5000회 충방전 수명 특성 (0.2 mA/cm2)



국내 연구진이 아연-알루미늄 합금 금속전지 전해질 개발을 통해 고용량, 장수명의 차세대 이차전지 소재 원천기술을 확보해 전기차와 에너지저장시스템 등 대형기기 적용이 기대된다.


한국연구재단(이사장 이광복)은 박호석 교수(성균관대학교) 연구팀이 아연-알루미늄 합금 음극과 하이브리드 전해액 조합을 통해 고용량, 장수명을 가진 아연-알루미늄 합금 이차전지 소재 개발에 성공했다고 7일 밝혔다.


최근 리튬이온전지의 에너지밀도 향상 대안으로 리튬금속전지 연구가 활발하다. 특히 에너지저장 용량이 높고 매장량이 풍부한 비 리튬계 금속인 알루미늄을 이용한 차세대 금속 음극 연구가 주목받고 있다.


하지만 알루미늄 음극은 합성이 어려운 이온성 액체와 유기용매에서만 가역반응이 가능하며, 쉽게 부식되는 한계가 있다. 또 물을 용매로 사용하는 수계 전해질은 이온전도도가 높고 가격이 낮지만, 부동화층 형성과 수소 발생이 단점으로 꼽힌다.


연구팀은 다양한 유기용매의 전기화학적·물리적 성질을 고려, 물과의 최적 조합을 찾아 알루미늄 이온 전해액을 설계 후 아연 금속과 알루미늄 이온의 가역적인 합금 반응을 구현했다.


그 결과, 개발한 음극 소재의 수명이 7000시간이 넘는 것을 확인했으며, 기존 아연, 알루미늄, 합금 음극 중에서 가장 우수한 수명 특성이다.


더불어 25마이크로미터(μm) 이하의 얇은 아연-알루미늄 합금 음극과 10 mg/cm2의 높은 로딩양의 양극을 조합한 배터리 완전 셀(full cell)을 제작한 실험에서도 183 mAh/g의 높은 용량과 5000회 이상의 장수명 특성을 구현했다.


박호석 교수는 “이번 연구는 아연-알루미늄 합금 음극과 하이브리드 전해액 조합을 통해서 리튬금속 전지의 문제점인 안전성과 가격 경쟁력을 해결하는 동시에 에너지밀도를 높일 소재 원천 기술을 확보한데 의의가 있다”고 밝혔다.


향후, 하이브리드 전해질에 대한 기초적인 이해를 통해 유기용매의 분자디자인과 조성 최적화, 배터리 셀 성능 향상을 위한 양극 최적화 등의 추가 연구를 수행할 계획이다.

한편, 해당 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 리더연구사업의 지원으로 수행됐다. 연구성과는 에너지분야 국제학술지 ‘에너지 및 환경과학(Energy & Environmental Science)’에 9월 15일 게재 되었으며, 표지논문으로 선정됐다.


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  • macmaca2022-12-07 15:39:10

    헌법,국제법, 학교교육 교과서의 교육내용은 가장 표준적이며, 가장 보편적인 학술근거입니다. 국사(성균관, 해방후 성균관대로 정통승계), 세계사(한나라 태학, 국자감, 원.명.청의 국자감은 이후 경사대학당과 베이징대로 승계), 교황성하의 신성성 지속, 서양에서 가장 오래된 볼로냐,파리대학등의 전통과 자격을 반영하여, 불가피하게 주권과 대학학벌을 수호하기 위하여, 댓글을 달고 있습니다. 대중언론.사설 입시지를 통하여 국사 성균관자격 성균관대에, 주권.자격.학벌없이 대항해온 경성제대 후신 서울대 및 그 추종세력들의 도전을 막기 위함입니다.

    600년 역사의 성균관(성균관대). 해방후 미군정당시 성균관 복구령에 따라, 전국 유림대회에서 선출된 성균관장이, 전국 유림대회 결의에 따라 성균관대를 미군정에 대학기구로 등록(성균관은 제사기구로 분리)하고,국사교육은 이전 관례대로 조선.대한제국 유일무이 최고 교육기관 성균관(해방후 성균관대가 정통승계)에 대한 교육을 실시해왔음. 해방후 국사 성균관자격 성균관대에 대항하여 대중언론과 새로생긴 입시지에서,주권.자격.학벌없이 항거해온 마당쇠, 불교 Monkey서울대와 그 밑에서 살아온 일본강점기 연희전문 후신 연세대나, 서민출신 이용익의 보성전문(동학란을 일으킨 천도교 소속이다, 해방후 친일파 김성수가 인수, 고려대가 되어 동아일보에서 서울대 뒤에 붙어 살아옴)은 고구려 태학이후 최고대학 계보인 고려 국자감(통일신라 국학), 고려말 성균관, 조선 성균관, 해방후의 성균관대의 유일무이 최고대학 자격을 극복하지 못해왔습니다. 대중언론에서 왜구잔재 경성제대 후신 서울대를 50년정도 이기며 극복해도, 성씨없는 일본 천황으로 새롭게 올라선 점쇠(히로히토,나루히토등)가 세운 경성제대 후신 서울대 마당쇠를 이긴 돌쇠대학으로 주권.자격.학벌없이 다시 항거하는 과정을 가지게 될것. 한편, 교과서(국사,세계사), 헌법, 국제법을 못이기는 대중언론.입시지의 한계를 알아야 함. Royal 성균관대, 세계사의 교황반영 교황윤허로 설립이 기획되어 세워진 귀족사제 이나시오의 예수회(교황청의 실세)산하 서강대는, 국제관습법상 성대다음 Royal대 예우! 성균관대와 서강대만 Royal대며, 일류.명문으로 지속적 제한을 하는게 옳습니다. 패전국 일본 잔재이자, 불교 Monkey 경성제대 후신 서울대는 한국영토에 주권.자격.학벌 없어왔음.

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