성균관대, 배터리 안정성·용량 개선 통한 신재생에너지 저장 기술 높여
성균관대, 배터리 안정성·용량 개선 통한 신재생에너지 저장 기술 높여
  • 신효송 기자
  • 승인 2020.06.02 10:10
  • 댓글 4
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김재훈 교수 연구팀, 저가 카본 배터리 전극소재 이온 저장 메커니즘 규명

[대학저널 신효송 기자] 성균관대학교(총장 신동렬) 기계공학부 김재훈 교수 연구팀(제1저자 Stevanus Alvin 및 Handi Setiadi Cahyadi 연구원)이 울산과학기술원 곽상규 교수 연구팀과 공동으로 중대형 전력저장용 베터리용 음극소재로 각광받고 있는 하드카본의 리튬, 나트륨 및 칼륨 이온저장 메커니즘을 규명했다.

연구결과는 소재과학 분야 세계적 학술지인 ‘Advanced Energy Material’에 4월 15일 온라인 게재됐다. 5월 26일 저널의 커버로도 발표됐다. 

태양광, 풍력 등 전기출력 특성이 균일하지 않은 신재생에너지의 지속적인 활용을 위해 신재생 전기를 저장해서 필요할 때 사용할 수 있는 중대형 에너지저장시스템 개발이 필수적이다. 하지만 리튬이온전지는 불안전성과 높은 가격으로 에너지저장시스템의 저변확대에 어려움을 겪고 있다. 이에 리튬 대비 매우 풍부하고 저가인 나트륨 및 칼륨을 하드카본에 저장하는 전지가 각광받고 있으나, 이온 저장 메커니즘이 규명되지 않아 고용량 배터리 개발에 어려움이 많았다.

이에 연구팀은 리그닌을 원료로 하드카본을 합성했다. 리튬, 나트륨 및 칼륨의 충전 및 방전 중에 변화하는 하드카본의 물리화학적 성질 변화에 대한 체계적인 연구를 진행했다. 또한 밀도 범함수 이론 계산 결과를 바탕으로 기존에 밝혀지지 않았던 나트륨 및 칼륨이 하드카본에 삽입될 때 그래핀 층이 확장됐으며, 그래핀 층의 확장 효과가 없는 리튬보다 나트륨 및 칼륨의 저장에서 더 많은 용량을 보이는 것을 규명했다. 

나아가 연구팀은 리튬, 나트륨 및 칼륨이 하드카본에 충전 및 방전될 때 저장 메커니즘을 규명하고, 하드카본 음극소재의 용량 및 안전성 향상을 위한 인자를 제시했다. 

본 연구는 중대형 전력저장용 배터리의 안전성 및 용량 개선을 위한 방안을 제공하고, 신재생에너지 전력 저장 시스템 개발에 중요한 역할을 할 것으로 기대된다. 

Handi Setiadi Cahyadi 연구원은 “논란이 돼왔던 하드카본의 이온 저장 메커니즘을 실험 및 이론 기법을 통해 밝혀냄으로써 향후 중대형 전력저장용 저가 음극소재 개발에 활용 가능하다”고 말했다.

한편 이번 연구는 한국연구재단의 기후변화대응사업과 환경산업기술원 폐자원에너지화기술개발사업의 지원으로 수행됐다.


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윤진한 2020-06-03 01:54:51
* 성균관대,개교 6백주년 맞아 개최한 학술회의. 볼로냐대(이탈리아), 파리 1대(프랑스), 옥스포드대(영국), 하이델베르크대(독일),야기엘로니안대(폴란드) 총장등 참석.

http://blog.daum.net/macmaca/1467

윤진한 2020-06-03 01:54:16
그건 그렇고, 한국사 교과서가 한국 표준이고, 세계사 교과서가 세계표준임. 그리고 여러 학습 참고서, 백과사전, 주요 학술서적으로 판단해야 정설(定說)에 가까움. 해방후 유교국 조선.대한제국 최고대학 지위는 성균관대로 계승. 세계사로 보면 중국 태학.국자감(경사대학당과 베이징대로 승계), 서유럽의 볼로냐.파리대학의 역사와 전통은 지금도 여전히 교육중. 한국의 Royal대는 성균관대. 세계사 반영시 교황 윤허 서강대도 성대 다음 국제관습법상 학벌이 높고 좋은 예우 Royal대학.경성제대 후신 서울대는 한국에 주권.학벌이 없음.
http://blog.daum.net/macmaca/2812


* 한국 최고(最古, 最高)대학 성균관의 어제와 오늘. 그리고 성균관대.

http://blog.daum.net/macm

윤진한 2020-06-03 01:53:31
유교.도교.불교중에서 불교를 선택하여 불교국가가 되어 현재까지 일본 신도(일본식 불교).일본 불교를 주로 하는 불교국가로 이어지고 있습니다. 불교 Monkey일본은 사람을 너무 가볍게 생각함. 유교처럼 하느님의 형상닮은 인간의 고귀함을 모르고,부처Monkey가 창조주에 대드는 것 배워서,마당쇠 천민 천황이 하느님보다 높다고 주장하다 패전국 된 일본Monkey.자살을 미덕으로 여겨,할복자살등을 하고,고귀한 인간이 개.돼지.소 등으로 윤회한다는 동물신앙 불교를 믿는 일본.일본 경성제대 후신 서울대.


대학은 성균관(성균관대가 정통승계)처럼 교과서에 나오거나, 역사가 오래되거나, Royal대거나, 입시계에서 점수발표 및 배치표등으로 오랜동안 입증되어야 합니다. 그건 그렇고, 한국사 교과서가 한국 표준이고, 세계

윤진한 2020-06-03 01:44:15
성균관대는 유교경전등을 연구하는 유학[동양은 중국의 태학.국자감(경사대학당과 베이징대로 승계, 서양은 서유럽의 신학] 및 문학, 역사학, 철학, 정치학, 법학등과 관련있는 내용들을 공부해온 6백년 넘는 역사를 가진 대학입니다. 동양의 유교국가인 중국.한국[고구려 태학.고려 국자감.조선 성균관, 해방후의 성균관대].베트남(국자감이 있던 나라, 몽고는 한나라때 동아시아에 세계종교로 성립된 유교국가의 하나로 음력 설날을 쇠는 전통이 이어지는데, 대학은 나타나지 않고 있음)등은 서유럽과 달리 의학.자연과학.공학관련 대학을 국가에서 육성하지 않아, 오래된 유교문화에도 불구하고 근대에 서유럽의 과학기술에 너무 뒤떨어졌습니다. 그러나 대학의 역사는 정말 오래된 유교문화권입니다.

일본은 막부시대에 한국이 전해준 유교.도