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전기차 충전 시간이 획기적으로 단축될 전망입니다.
KAIST 최남순·홍승범 교수 연구팀이 기존보다 두 배 빠른 충전 속도를 자랑하는 리튬이온 배터리를 개발했습니다.
전기차 충전 속도, 30분에서 15분으로 단축
기존 전기차 배터리는 완충까지 평균 30분이 걸렸지만, 이번에 개발된 배터리는 단 15분 만에 완충이 가능합니다.
연구팀은 리튬이온 배터리의 핵심 요소인 전해질 용매를 혁신적으로 개선하여 충전 속도를 획기적으로 높였습니다.
리튬이온 배터리, 왜 충전이 느렸을까?
전기차 배터리는 양극, 음극, 전해질로 구성되며, 기존 전해질 용매로는 에틸렌 카보네이트(EC)가 사용되었습니다.
그러나 EC는 점성이 높고 리튬이온의 이동을 방해하는 단점이 있었습니다.
EC 전해질의 문제점
- 점성이 높아 리튬이온 이동성이 낮음
- 고속 충전 시 리튬 전착 현상 발생
- 배터리 수명 단축 및 화재 위험 증가
혁신적인 전해질 용매 ‘isoBN’ 개발
KAIST 연구팀은 새로운 전해질 용매 ‘아이소부티로니트릴’(isoBN)을 도입하여 기존 EC의 단점을 극복했습니다.
isoBN 용매의 특징
- 리튬이온과의 결합력이 약해 이동성 증가
- 기존 EC 대비 점성 55% 감소
- 이온전도도 54% 향상
- 충전 속도 30분 → 15분 단축
연구팀은 “300회 충·방전 실험에서도 리튬 전착 없이 94.2%의 리튬 용량을 유지했다”고 밝혔습니다.
전기차를 넘어 우주항공까지! 다양한 활용 가능성
이번 기술은 단순히 전기차에만 국한되지 않습니다. 향후 에너지 저장 시스템(ESS), 드론, 우주항공 산업 등에도 적용될 전망입니다.
활용 가능 분야
- 전기차 배터리
- 에너지 저장 시스템(ESS)
- 드론 및 로봇
- 우주항공 산업
국제 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’ 게재
이번 연구 성과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’(Advanced Materials)에 3월 11일자로 게재되었습니다.
이는 전 세계적으로도 주목받는 연구 성과임을 의미합니다.
전기차 배터리 기술, 어디까지 발전할까?
현재 전기차 시장에서는 배터리 충전 속도와 안정성이 핵심 경쟁력이 되고 있습니다.
KAIST 연구팀의 이번 연구는 전기차 충전 시간을 획기적으로 줄이고, 배터리 수명을 연장하는 중요한 계기가 될 것입니다.
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