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작성일 : 18-02-21 18:04
[과학/기술] 수십 초 만에 충전 뚝딱..물 기반 저장소자 개발
 글쓴이 : 진구와삼숙
조회 : 2,304  

KAIST·강원대 공동 연구.."출력 밀도도 좋아"
물 기반 융합에너지 저장소자 모식도(위)와 최적화한 그래핀 기반 고분자 사슬 음극(왼쪽 아래)·나노 이하 금속 산화물 양극 표면 이미지 [KAIST 제공=연합뉴스]

한국과학기술원(KAIST)은 강정구 EEWS대학원 교수 연구팀이 수십 초안에 급속 충전을 할 수 있는 물 기반 융합에너지 저장소자를 개발했다고 20일 밝혔다.

전력을 모아뒀다가 필요할 때 쓰는 에너지 저장장치(ESS)는 전력 효율화 방안 중 하나로 최근 개발·설치가 활발하게 진행 중이다.

현재 ESS는 대부분 리튬이온 전지를 사용하는 전기 화학적 방식 시스템으로 상용화했다.

이는 유해성 문제, 낮은 전력 밀도, 긴 충전 시간 등 문제점을 가지고 있다.

학계에서 연구 중인 기존 물 기반 ESS는 친환경적인 데다 상대적으로 제작이 쉬우나 낮은 구동전압과 음극 재료 부족으로 에너지 밀도가 낮고 급속 충전에 한계가 있다.


실험을 통해 구동된 연구팀의 저장소자. 휘어지는 태양전지를 통해 수십 초 충전 후에도 구동할 수 있다고 KAIST는 설명했다. [KAIST 제공=연합뉴스]

실험을 통해 구동된 연구팀의 저장소자. 휘어지는 태양전지를 통해 수십 초 충전 후에도 구동할 수 있다고 KAIST는 설명했다. [KAIST 제공=연합뉴스]

연구팀은 전극 표면에서 빠른 속도로 에너지를 교환하는 한편 양극 사이 에너지 손실을 최소화해 고성능 물 기반 에너지 저장장치를 구현했다.

에너지 저장소자는 고용량과 함께 높은 에너지·출력 밀도를 보인다고 연구팀은 설명했다.

최대 출력 밀도의 경우 기존 물 기반 배터리보다 100배 이상 높았다.

여기에 더해 음극과 양극의 물리적 균형을 바탕으로 매우 안정적인 충·방전 결과를 보였다.

연구팀은 10만 번 이상의 높은 충·방전 전류에서도 용량이 100% 유지되는 것을 확인했다.

USB 충전기나 소형 태양전지 등 저전력 충전 시스템을 통해서도 20∼30초 안에 충전할 수 있었다.


저장소자의 에너지 밀도, 출력 밀도, 안정성 그래프 [KAIST 제공=연합뉴스]


저장소자의 에너지 밀도, 출력 밀도, 안정성 그래프 [KAIST 제공=연합뉴스]

강 교수는 "고용량·고안정성 특성을 고려하면 물 기반 에너지 저장장치 상용화에 기여할 것으로 기대하는 기술"이라며 "저전력 충전 시스템을 통해 급속 충전이 가능한 만큼 휴대 가능한 전자 기기에도 적용할 수 있을 것"이라고 말했다.

강원대 정형모 교수와 공동으로 진행한 연구는 과학기술정보통신부 글로벌프론티어사업 하이브리드인터페이스기반미래소재연구단 지원을 받아 수행했다.

옥일우 박사과정이 1 저자로 참여한 연구 논문은 어드밴스드 에너지 머티리얼즈(Advanced Energy Materials) 지난달 15일 자에 실렸다.


http://v.media.daum.net/v/20180220095749096

출처 : 해외 네티즌 반응 - 가생이닷컴https://www.gasengi.com


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나무아미타 18-02-21 23:26
   
수소차 이제 끝났나보네요 ㅎㅎ 대세는 전기차 ㅋㅋ
     
라거 18-02-22 09:07
   
전기차 VS 수소차 이렇게 갈지 함께 갈지는 좀 더 지켜 봐야할 듯. 수소차도 요즘 연구들을 많이 해서. 직접충전 방법 말고도 메탄올 같은 거에서 촉매 이용해서 변환하는 장치들 활발히 연구 중이던데요.
parkychan 18-02-22 11:29
   
전기차는 전기가 주요 에너지원인데, 이 전기를 화력발전으로 생산해야 해서 환경문제가 있어요. 친환경적인 전기생산이 가능할 때까지 앞으로 수십년간은 대세가 되기 힘들 것 같아요.  제가 볼 때는 수소차가 당분간 대세가 되지 않을까 합니다. 물론 수소생산에 전기가 필요한 문제가 있습니다.
유머러스 18-02-22 13:51
   
핵융합 발전인 KDEMO도 건설중에 있으니
전기생산을 친환경적으로 하기 시작하면
결국 전기차가 대세가 될 듯 함.
     
라거 18-02-22 17:49
   
토카막도 방사성 물질이 나옵니다. 다만 반감기가 짧아서 그렇지. 그리고 삼중 수소와 같이 가벼워서 공기 중으로 날아가는 걸로 알고 있습니다.
 
 
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