전기차 배터리 소재의 혁신으로 충전 시간을 6분으로 단축할 수 있습니다.

한국 과학자들이 전기 자동차의 전기 에너지 저장 용량과 충전 속도를 향상시키는 물질을 개발한 것으로 알려졌습니다. 이 혁신은 소비자들 사이에서 전기 자동차의 광범위한 수용에 크게 기여할 수 있습니다.

도전 과제: 도로 운송(주로 자동차와 트럭)은 전 세계 온실가스 배출량 의 12%인 을, 미국에서는 배출량의 1/4인 의 거의 를 담당합니다. 가스 및 디젤 차량을 전기 차량으로 교체하면 기후 변화와의 전쟁에서 큰 변화를 가져올 수 있습니다.

특정 전기 자동차 배터리 시스템을 80% 용량까지 완전히 충전하는 데 최대 10시간이 소요될 수 있습니다.

전기차 판매 증가 중 , 많은 운전자가 충전소에 도착하기 전에 배터리가 방전되거나 필요할 때 충분히 빨리 충전되지 않을까 걱정하여 전기차 전환을 망설이고 있습니다.

충전소가 항상 가까운 거리에 있더라도 기존 전기차 배터리를 80%까지 충전하는 데 최대 10시간 이 소요될 수 있어 주유하는 것만큼 편리하지 않습니다.

전기 자동차(EV) 배터리의 저장 용량을 늘리는 것은 장거리 주행에 필요한 재충전 횟수를 줄일 수 있는 바람직한 목표입니다. 그러나 단순히 배터리 크기를 늘리는 것만으로는 배터리 고유의 무게와 가속 및 핸들링과 같은 성능 지표에 미칠 수 있는 잠재적 영향 때문에 일정한 한계가 있습니다.

용량을 늘리고 급속 충전 기능을 갖춘 이상적인 배터리는 충전 시설에서 장시간 공회전할 필요가 없는 최적의 솔루션이 될 것입니다.

최근 전기 자동차(EV) 배터리 시스템으로 널리 선택되는 것은 리튬 이온 배터리이며, 저장 용량은 양극에 수용할 수 있는 리튬 이온의 양에 어느 정도 영향을 받습니다. 양극은 방전 시 이온을 방출하고 재충전 시 이온을 받아들이는 역할을 하는 배터리 구성 요소를 나타냅니다.

이 혁신적인 소재의 등장으로 전기 자동차(EV) 배터리의 저장 용량을 늘리고 충전 시간을 단 6분으로 크게 단축할 수 있는 잠재력을 갖게 되었습니다.

대부분의 리튬 이온 배터리는 흑연으로 만든 양극을 구리 호일로 덮고 있지만, 포항공과대학교(포스텍) 연구진은 “망간 페라이트"라는 대체 양극 물질을 개발하여 이전보다 1.5배 더 많은 리튬 이온을 보유할 수 있는 방법을 개발했다고 밝혔습니다.

리튬 이온 배터리의 성능을 향상시키기 위한 한 가지 접근 방식은 나노 크기의 얇은 망간 페라이트 시트를 생산하는 것으로, 노출된 표면을 크게 확장하여 배터리의 양극으로 사용할 때 더 많은 리튬 이온을 수용할 수 있게 해줍니다.

연구자들은 이 물질을 전기 자동차 배터리의 양극 재료로 활용하면 저장 용량을 늘리고 충전 시간을 약 6분으로 단축할 수 있다고 제안합니다. 그러나 이러한 결과를 얻기 위해 특정 유형의 충전기가 필요한지 여부와 유사한 성능의 흑연 기반 음극 배터리가 비슷한 수준의 충전을 달성하는 데 필요한 시간은 아직 불확실합니다.

앞을 내다보기: 흑연은 비용, 수명 주기, 안정성, 가용성 등 여러 가지 이유로 전기차 배터리의 표준 음극 소재 이므로 POSTECH의 망간 페라이트가 충전 용량과 속도가 더 좋다고 해도 전체적으로 더 나은 소재가 되기에는 충분하지 않을 수 있습니다.

궁극적으로 전기차에는 고용량, 고속 충전 배터리가 필요하며 망간 페라이트가 그 열쇠가 될 수 있지만 실리콘 양극, 고체 전해질, 니켈 음극 , 또는 완전히 다른 배터리에도 답이 있을 수 있습니다.

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