경희대학교 웨어러블융합전자연구소 유재수 교수 연구팀이 중국 양저우대학교 연구팀과 공동연구를 진행해 나트륨 이온 배터리의 핵심 부품인 전극과 전해질을 새롭게 설계해 더 긴 시간, 빠르게 작동할 수 있는 기술을 개발했다. 이번 연구는 에너지 소재 분야의 세계적인 학술지 ‘Advanced Energy Materials’ 4월호에 게재됐다. 전기차를 비롯해 스마트폰, 노트북 등 최신 전자제품에는 대부분 리튬 이온 배터리가 사용된다. 작고 가벼우면서도 에너지를 많이 저장할 수 있기 때문이다. 하지만 리튬의 제한적인 매장량과 높은 가격으로 나트륨 이온 배터리로 대체하고자 하는 시도가 이뤄지고 있다. 나트륨은 매장량이 풍부하고 저렴해 비용 부담이 적고 자원 확보에도 용이하기 때문이다. 그러나 나트륨 이온 배터리는 이온 반응 속도가 느리고 계면 반응성이 감소해 충·방전 과정에서 성능이 빠르게 저하된다. 유재수 교수 연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 전극구조를 계면 일함수 차이가 큰 이종구조(M/-(OH)x)로 제작했다. 전극 내부에 강한 내부전계를 유도해 전하의 재분배를 촉진하고 전자의 이동을 빠르게 만들어 계면 반응성을 높였다. 또한 연구팀은 이온 전달을 촉진시키기
헬로티 김진희 기자 | 글로벌 배터리 시장의 경쟁이 더욱 치열해지고 있다. 전기차 시대가 본격적으로 개화하면서 배터리 가격 경쟁은 필연적인 흐름인 가운데, CATL과 파나소닉이 가격 공세 수위를 높인 것은 배터리 시장에서 영향력을 높이고 있는 한국을 겨냥하고 있다는 분석이 대체적이다. 중국과 일본의 주요 전기차 배터리 업체들이 연이어 가격을 낮춘 제품을 내놓고 있어 우리나라 배터리 업체들을 위협하고 있다. 1일 업계와 외신에 따르면 중국 최대 전기차 제조사인 CATL는 자체 개발한 1세대 '나트륨 이온 배터리'를 지난달 29일 공개했다. 기존 리튬이온 배터리나 리튬인산철(LFP) 배터리의 주원료인 리튬은 일부 지역에서만 나는 금속이라 비싸다는 단점이 있다. 특히 글로벌 배터리 수요가 급증하며 공급 부족으로 가격이 더욱 올라 수급 불안이 커지는 상황이다. CATL은 나트륨 이온 배터리는 나트륨을 핵심 소재로 하기 때문에 리튬 기반 배터리와 달리 저렴한 게 장점이라고 강조했다. 에너지 밀도는 kg당 160와트시(Wh) 수준이고, 배터리 80%를 충전하는 데 걸리는 시간이 15분 정도로 빠르다고 CATL은 설명했다. 영하 20도에서 에너지 밀도가 90% 이상 유지
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