리튬이온전지

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탄소 나노튜브 여러 개를 지름 10~100나노미터(nm) 정도로 포개어 놓은 소재이다. 열이나 전기가 통하는 성질이 좋고 길게 늘어나는데다 단단해 전기, 화학, 기계 분야에서 쓰임새가 많다.

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생활 속 곳곳에 숨겨진 다양한 '전지'의 발견?! 전지의 시작이 고작 '개구리' 뒷다리였다?

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한 번 충전으로 500km를 주행하는 리튬이온 전지의 핵심소재를 국내 연구진이 개발했습니다. 이 신소재는 킬로그램 당 2~3달러 정도인 저가 규소 원료만을 사용해 경제적이며, 장거리 주행이 가능해 기존 내연기관 자동차를 대체하는데 큰 역할을 할 것이라고 연구팀은 말했습니다.

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불 속에서도 폭발하지 않고 정상적으로 작동하는 배터리가 개발됐다. 반복적으로 구부리거나 잘라도 성능을 유지하고, 프린팅 공정으로 쉽고 빠르게 만들 수도 있다.

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요즘 <태양의 후예>라는 드라마가 아주 인기가 좋다고 합니다. 태양의 후예는 어떤 존재를 뜻할까요? 자연과학적으로 해석하면 지구상의 모든 생명체는 태양의 후손입니다. 태양이 직접 이 생명을 잉태하고 낳은 것은 아니라도 태양의 힘으로 나고 자란 것을 먹고, 태양 에너지를 직간접적으로 쓰면서 살아가니까요.

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나노와이어는 나노 크기의 막대 기둥 구조체로, 초미세 전자기계부품에 활용도가 높아 개발이 활발히 이뤄지지만, 기존에는 백금이나 은 등 귀금속 촉매를 이용해야만 나노와이어를 만들 수 있었습니다.

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사회와 과학기술이 발전함에 따라 인류가 전기화학적 에너지저장 기술에 대한 수요는 날마다 증가하고 있고 연구원들은 모두 비에너지(specific energy)가 더욱 높은 차세대 2차전지(rechargeable battery)를 찾고 있다. 리튬-황 전지(lithium–sulfur battery)는 황을 양극 활성물질로 하고 황과 리튬 사이에 기반한 가역성 전기화학반응으로 에너지 저장과 방출을 실현하는데 이론적인 비에너지는 2,600Wh/kg에 달하여 기존 리튬이온전지의 3~5배이며 동전기적 전지(electrokinetic cell), 휴대식 전자제품 등 영역에 응용될 전망이다.

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리튬이온전지는 에너지밀도가 150Wh/Kg을 초과하여 이미 알고 있는 2차전지(rechargeable battery)에서 중요한 역할을 하고 있다. 리튬이온전지의 성능을 한층 향상시키기 위해 연구자는 새로운 전극재료, 전해질(electrolyte) 및 첨가제 등을 구하려고 시도하였고 그 중에서 매우 중요한 한 영역이 바로 사용하고 있는 전극의 가장 적합한 결합제(binder)를 구하는 것이다. 결합제는 리튬전지 양음극재료에서 매우 중요한 구성부분으로서 이는 전극재료 중의 활성물질, 도전제(conductive agent) 및 집전장치(current collector)를 밀접하게 결합시킬 수 있으며 활성재료와 도전제 및 활성물질과 집전장치 사이의 전자접촉을 강화하여 극편구조를 더욱 안정화시킨다.