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나노기술로 만들어진 차세대 배터리 등장

우진영 기자 jywoo@dailysecu.com 2018년 11월 30일 금요일

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▲나노기술은 리튬 베터리에 사용되어 충전 속도를 높이고 지속력을 늘린다(출처=셔터스톡)

펜실베니아주립대가 더 강하고, 안전하고, 효율적인 리튬 배터리를 개발했다. 이 배터리는 최첨단 나노기술이 적용된 것으로 알려졌다.

미국 에너지부가 후원하는 이 연구는 배터리 양극의 금속 도금에 부착되는 3D 크로스 링크 폴리머 스펀지를 개발했다. 이 프로젝트의 주요 연구자이자 기계공학 교수인 동하이 왕(Donghai Wang)은 "이 프로젝트는 금속 배터리의 다음 세대를 개발을 목표로 한다. 리튬 금속은 수십 년 동안 배터리로 시도되었지만, 발전을 저해하는 몇 가지 근본적인 문제가 있다"고 언급했다.

새로운 접근법은 리튬 이온(Li) 금속의 인터페이스에 고분자를 사용하는 것인데, 이는 더 나은 이온 전달을 촉진하고 장치의 열화를 억제할 뿐만 아니라 스폰지 역할을 할 수 있다. 이렇게되면 기본적으로 배터리를 어떤 조건에서도 오래 지속되고 훨씬 더 빨리 충전하고, 성능 저하로부터 안전하다. 이런 종류의 배터리는 스마트폰에서부터 전기 자동차 등 전 세계에서 사용되기 때문에, 앞으로의 가능성은 무한하다. 

동하이 왕 교수는 “전기차가 수백 마일 거리의 양을 충전하기 전에 드라이브 범위를 넓힐 수 있고, 스마트폰 배터리 수명도 늘릴 수도 있다”고 말했다. 아직 초기 단계이고 실제 사용되기까지 수년이 걸릴 수도 있지만, 이들은 대규모 배터리 셀로 실용적인 연구를 하길 바라고 있다.

리튬 배터리는 오늘날 충전 기능을 갖춘 대부분의 스마트폰과 기계의 주요하게 사용된다. 리튬 배터리는 기능적이지만, 누출로 인한 폐기물 처리 문제부터 배터리 수명 문제까지 여러 기술적 결함이 따른다. 이는 해당 기술이 널리 보급됨에 따라 중요한 문제가 됐다.

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