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광주과학기술원(GIST)은 조진현 차세대에너지연구소 박사 연구팀이 리튬금속 표면에 2~3마이크로미터(㎛) 두께의 보호층을 만드는 기술을 개발했다고 23일 밝혔다. 리튬금속은 전지에 많은 에너지를 저장할 수 있어 차세대 고용량 배터리 소재로 꼽히지만, 충·방전을 반복하면 리튬이 표면에 고르게 쌓이지 않아 합선 위험이 생기고 수명이 떨어진다. 연구팀은 질산마그네슘과 유연한 고분자 소재인 PVDF-HFP를 혼합해 보호층을 구성했다. 제목에 제시된 성능 지표는 500회 충·방전 시 안정성 유지다.
10월 23일
UNIST 화학과 권태혁 교수팀은 영국 케임브리지대 마이클 드 볼더 교수팀과 함께 태양전지 모듈만 빛의 세기에 맞춰 교체할 수 있는 모듈형 광충전 배터리 구조를 개발했다고 밝혔다. 배터리에는 고체 리튬인산철(LFP) 양극과 리튬금속 음극을 적용했으며, 햇빛용 모듈을 적용한 리튬금속 배터리는 표준 태양광 조건에서 10분 만에 70%까지 충전되고 방전 에너지밀도 327.8mWh/g을 기록했다. 실내조명용 모듈은 사무실 밝기인 1,000럭스에서 빛만으로 충전한 뒤 전기를 방출했고, 사용 중 빛을 비추자 가용 용량이 늘었다. 구조적으로는 리튬인산철 양극이 든 광충전 배터리 칸 1개 옆에 전압을 보태는 태양전지 칸 4개를 직렬로 붙여 1칸·3칸·5칸의 전압을 선택하는 방식이며, 리튬금속 배터리 충전 시에는 5칸을 모두 연결했다. 연구팀은 이 설계가 소재별로 다른 충전 전압에 대응할 수 있고, 전력선 연결이나 배터리 교체가 어려운 IoT 기기의 유지보수 비용 문제에 적용될 수 있다고 설명했다.
9월 2일