[배터리] ZiB, 폭발 위험성 높은 LiB 대체

KIST, 아연금속 전극으로 폭발 위험성 해결 … 옷‧가방에도 응용

한국과학기술연구원(KIST)은 에너지저장연구단 이중기 박사 연구팀이 물을 전해질로 사용해 폭발이나 화재 위험이 없는 차세대 아연금속 전극 2차전지의 전극 부식 문제를 해결할 수 있는 기술을 개발했다고 8월11일 발표했다. 
충·방전이 가능한 2차전지로는 리튬이온전지(LiB)가 널리 사용되고 있지만 폭발위험이 있는 리튬과 가연성 전해질을 사용해 화재 위험 등 안전성이 문제시되고 있다. 
리튬이온전지의 대안 중 하나로 물 기반의 전해질을 사용해 폭발 위험이 없는 아연이온 2차전지가 연구되고 있지만 아연이온 2차전지도 아연금속 음극(-)이 물 기반 전해질에서 부식되고 아연이온이 금속 표면에 나뭇가지 형태의 결정(덴드라이트)으로 쌓이면서 전극 간 단락을 일으켜 효율이 급격히 떨어지는 문제가 있다. 
문제를 해결하기 위해 아연금속 복합화, 표면코팅, 형상 변형 등 다양한 시도가 이루어지고 있으나 값비싼 공정비용과 시간 소모 등으로 산업화를 위한 해법은 되지 못하고 있다.
연구팀은 아연금속 전극 표면에 전류를 반복적으로 흐르게 한 후 차단하는 주기적 양극산화 공법(Cyclic Anodizing)을 적용해 표면을 아연금속 육각뿔 피라미드(Hexagonal Pyramid)가 촘촘하게 배열된 형태로 만들고, 육각뿔 표면에 산화아연 막을 형성해 전기화학 반응 중 덴드라이트가 발생하는 것을 원천적으로 억제했다. 
육각뿔 피라미드의 꼭짓점 부분에는 산화아연 막이 두껍게, 측면에는 얇게 형성돼 아연금속과 전해질이 직접 접촉하는 것을 막아 부식을 방지하는 것으로 나타났다. 나아가 금속 표면에 수직방향으로 쌓이는 덴드라이트가 형성되는 것도 효과적으로 억제하는 것으로 확인됐다.
개발한 음극을 사용한 아연이온 2차전지는 구조적, 전기화학적 안정성이 높아 상당히 가혹한 조건(9000㎃/g에 약 2분 만에 총 용량 완전충전 및 방전)으로 충·방전을 1000번 반복해도 100%에 가깝게 용량을 유지했다고 연구팀은 밝혔다. 
연구팀은 아연이온 2차전지를 자유롭게 구부릴 수 있는 유연한 섬유 형태로 제작해 직물로 만들어 옷이나 가방 형태로도 응용할 수 있음도 확인했다. 
이중기 박사는 “고성능 아연이온 2차전지는 폭발, 화재 등 리튬이온전지의 잠재적 위험요인을 차단하고 전지용량도 기존 상용전지를 대체할 수 있는 수준이어서 안전한 인체친화형 차세대 2차전지로 주목받을 것으로 기대된다”며 “제조공정도 간단해 실용화 면에서도 경쟁력을 확보할 수 있을 것”이라고 주장했다.
연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 Advanced Functional Materials 최신호에 게재됐다.

 

한줄의견
평점 선택
(0 / 500 글자)
관련뉴스
화학뉴스
화학뉴스 목록 - 화학뉴스목록으로 번호, 제목, 작성자, 조회를 나타내는 테이블입니다.
제목 날짜 첨부 스크랩
[안전/사고] 울산에서 페놀수지 반응기 폭발 2020-09-10  
[화학경영] 롯데케미칼, 폭발사고 타격 컸다! 2020-08-10  
[안전/사고] STK케미칼, 탱크로리 폭발사고 2020-07-22  
[안전/사고] 롯데케미칼, NCC 폭발 피해 95%를… 2020-06-08  
[안전/사고] LG화학, 서산 촉매센터 폭발사고 2020-05-19  

QUICK MENU

top
개인정보취급방침 닫기
주식회사 화학경제연구원(이하 "회사")은 회사가 운영하는 인터넷 사이트(http://www.chemlocus.com, 이하 "켐로커스") 및 책자로 발간되는 "화학저널"을 이용하는 이용자님들의 개인정보를 중요하게 생각하며 아래와 같은 취급방침을 가지고 있습니다. 목 차 1. 개인정보의 수집 및 이용목적 2. 개인정보의 보유기간 및 이용기간 3. 개인정보의 파기절차 및 방법 4. 개인정보의 열람 정정 5. 개인정보 보호를 위한 기술적/관리적 대책 6. 개인정보 자동 수집 장치의 설치/운영 및 거부 7. 개인정보 취급 위탁관리 8. 의견수렴 및 불만처리 9. 개인정보 관리책임자 등 10. 고지의 의무 1. 개인정보의 수집 및 이용목적 - 수집하는 개인정보 항목 무료회원 필수: 아이디, 비밀번호, 성명, 회사명, 부서명, 직위명, 관심분야, 이메일 선택: 전화번호, 핸드폰번호, 주소 유료회원 필수: 아이디, 비밀번호, 성명, 회사명, 부서명, 직위명, 관심분야, 이메일, 결제자 정보, 사업자등록 정보, 신용카드정보, 맥어드레스 자동수집항목 : 서비스 이용기록, 접속 로그, 쿠키, 접속 IP 정보 ⦁ 이용목적 켐로커스는 수집한 개인정보를 다음의 목적을 위해 활용합니다. (1) 성명, 회사명, 부서명, 직위명, 사업자등록정보 - 회원제 서비스 이용에 따른 회원식별, 불량 회원의 부정 이용 방지를 위함 (2) 회원 아이디, 비밀번호, 접속IP정보, 맥어드레스 - 회원 유무의 확인 및 이용자 식별을 위함 (3) 이메일, 전화번호, 휴대폰번호, 팩스번호 - 서비스 이용 후 계약이행에 대한 내용 제공, 결제 진행사항 통보, 이벤트 안내 및 상품 발송, 영수증 및 청구서 송부, 불만처리 등을 위함 (4) 주소 : 서비스 이용에 따른 상품 배송을 위함 (5) 부서명, 직위, 관심분야: 회원의 서비스 이용에 대한 통계 및 마케팅에 활용 (6) 결제자 정보, 사업자등록 정보, 신용카드 정보 : 서비스 이용에 따른 결제와 환불처리, 세금계산서 발행, 금융거래 본인 인증 및 금융 서비스를 위함 2. 개인정보의 보유기간 및 이용기간 개인정보의 보유 및 이용기간 원칙적으로, 개인정보 수집 및 이용목적이 달성된 후에는 해당 정보를 지체 없이 파기합니다. 또한 개인정보가 제3자에게 제공된 경우에는 제3자에게도 파기하도록 지시합니다. 단, 다음의 정보에 대해서는 아래의 이유로 명시한 기간 동안 보존합니다. - 보존항목 : 이름, 로그인ID, 비밀번호, 비밀번호 질문과 답변, 휴대전화번호, 이메일, 회사명, 부서, 직책, 회사 전화번호 주민등록번호, 서비스 이용기록, 접속 로그, 쿠키, 접속 IP 정보, 결제기록 - 보존근거 : 재가입이나 연장 때 필요 - 보존기간 : 회원가입 시점 후 5년, 탈퇴 및 삭제요청시 즉시 파기 3. 개인정보의 파기절차 및 방법 (1) 파기절차 : 회원님이 회원가입 등을 위해 입력하신 정보는 목적이 달성된 후 별도의 DB로 옮겨져(종이의 경우 별도의 서류함) 내부 방침 및 기타 관련 법령에 의한 정보보호 사유에 따라(보유 및 이용기간 참조) 일정 기간 저장된 후 파기되어집니다. (2) 파기방법 : 전자적 파일형태로 저장된 개인정보는 기록을 재생할 수 없는 기술적 방법을 사용하여 삭제합니다. 4. 개인정보의 열람 정정 회원은 언제든지 등록되어 있는 회원의 개인정보를 열람하거나 정정하실 수 있습니다. 회원의 개인정보에 대한 열람 또는 정정을 하고자 할 경우에는 『마이페이지 > 회원정보관리』를 클릭하여 본인 확인 절차를 거치신 후 직접 열람 또는 정정하거나, chemj@chemlocus.com, 02-6124-6660~8 내선 202로 연락하시면 지체 없이 조치하겠습니다. 회원이 개인정보의 오류에 대한 정정을 요청하신 경우에는 정정을 완료하기 전까지 당해 개인정보를 이용 또는 제공하지 않습니다. 또한 잘못된 개인정보를 제3자에게 이미 제공한 경우에는 정정 처리결과를 제3자에게 지체 없이 통지하여 정정이 이루어지도록 조치하겠습니다. 단, 다음의 경우에는 개인정보의 열람 및 정정을 제한할 수 있습니다. - 본인 또는 제3자의 생명, 신체, 재산 또는 권익을 현저하게 해할 우려가 있는 경우 - 당해 서비스제공자의 업무에 현저한 지장을 미칠 우려가 있는 경우 - 법령에 위반하는 경우 등 5. 개인정보 보호를 위한 기술적/관리적 대책 "켐로커스"는 이용자의 개인정보를 취급함에 있어 개인정보가 분실, 도난, 누출, 변조, 또는 훼손되지 않도록 안전성 확보를 위하여 다음과 같은 기술적 대책을 강구하고 있습니다. 1) 이용자의 비밀번호는 암호화되어 저장되고 본인 이외의 다른 사람이 확인할 수 없도록 하는 기능을 적용하고 있습니다. 그러나 이용자의 비밀번호는 공공장소에서의 인터넷사용 등 여러 방법으로 타인에게 알려질 가능성이 높으므로 이의 보호를 철저히 하는 것이 무엇보다 중요하다고 하겠습니다. 그러므로 이용자께서도 개인의 정보를 타인에게 유출시키거나 제공하여서는 아니 되며, 자신의 개인정보를 책임 있게 관리하여야 합니다. 이러한 비밀번호 등의 유출에 대해서는 "켐로커스"는 어떠한 책임도 지지 않습니다. 2) 이용자의 파일 및 전송 데이터, 계좌번호, 이용자 식별 정보 등의 중요한 데이터는 암호화하여 별도의 보안기능을 통해 보호하고 있습니다. 6. 개인정보 자동 수집 장치의 설치/운영 및 거부 "켐로커스"는 이용자에게 다양하고 차별화된 서비스를 제공하기 위하여 이용자에 대한 정보를 저장하고 수시로 찾아내는 쿠키를 사용합니다. 쿠키란 웹사이트서버가 사용자의 컴퓨터 브라우저에게 전송하는 소량의 정보입니다. 쿠키는 이용자의 컴퓨터는 식별하지만 이용자를 개인적으로 식별하지는 않습니다. 또한 이용자는 쿠키에 대한 선택권이 있습니다. 이용자의 웹브라우저를 조정함으로써 모든 쿠키를 다 받아들이거나, 쿠키가 설치될 때 통지를 보내도록 하거나, 아니면 모든 쿠키를 거부할 수 있습니다. 다만 쿠키의 저장을 거부하는 경우에는 "켐로커스"에서 로그인이 필요한 일부 서비스는 이용하실 수 없습니다. 7. 개인정보 취급 위탁관리 "켐로커스"는 원활하고 편리한 서비스를 위하여, 최소한의 제한된 범위에서 개인정보를 위탁 관리하고 있습니다. 보유 및 이용기간은 회원 탈퇴 및 위탁 계약 만료 시까지이며 위탁 계약 시 개인정보가 안전하게 관리 될 수 있도록 관련 사항들을 별도로 규정하고 있습니다.
수탁사수탁 업무 및 목적보유 및 이용기간
미래 이포스트상품 배송
서비스 목적 달성시 또는 관계법령에 따른 보존기한까지
LG U+구독 신청에 필요한 신용카드, 현금결제 등의 결제 대행
홈페이지코리아전산시스템 운영 및 유지보수
8. 의견수렴 및 불만처리 켐로커스는 개인정보 보호와 관련한 회원님들의 의견과 불만을 제기할 수 있도록 고객센터를 운영하고 있습니다. 개인정보 관리책임자에게 의견을 주시면 접수 후 최대한 빠른 시일 안에 조치하여 처리 결과를 통보해드립니다. 회원님과 켐로커스가 개인정보 보호와 관련하여 분쟁이 발생한 경우 정부에서 운영중인 개인정보 침해신고센터 (www.cyberprivacy.or.kr)에 그 처리를 의뢰하실 수 있습니다. 개인정보 침해 신고센터 (http://www.cyberprivacy.or.kr/1336) 개인정보 침해 신고센터 (http://www.cyberprivacy.or.kr/1336) 대검찰청 인터넷 범죄수사센터 (http://icic.sppo.go.kr/02-3480-3600) 경찰청 사이버테러 대응센터 (http://www.ctrc.go.kr/1566-0112) 9. 개인정보 관리책임자 등 "켐로커스"는 개인정보 관리책임자를 지정하여 이용자들의 개인정보에 관련한 업무를 담당하고 있습니다. 이용자께서 "켐로커스"에 개인정보와 관련한 문의, 의견, 불만을 제기하고자 하실 경우에는 아래 개인정보 관리책임자에게 연락하여 주시기 바랍니다. 개인정보 관리 책임자 : 서경선 상무 sks@chemlocus.com 10. 고지의 의무 현 개인정보 취급 방침은 2016년 1월 4일부터 시행합니다. 또한, 개인정보취급방침에 변경공고일자 및 그 시행일자 등을 부여하여 개정여부를 쉽게 알 수 있도록 하고 있습니다. 개인정보 취급방침 변경 공고 일자 : 2015년 12월 28일 개인정보 취급방침 시행일자 : 2016년 1월 4일
이메일무단수집거부 닫기

본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나 그밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며 이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사처벌됨을 유념하시기 바랍니다.

[게시일 2011년 2월1일]

개인정보취급방침 닫기
수집하는 개인정보 항목 성명, 회사명, 부서, 직위, 전화번호, 핸드폰번호, 팩스, 이메일, 홈페이지주소
자동수집항목 : 서비스 이용기록, 접속 로그, 쿠키, 접속 IP 정보
개인정보 수집 및 이용목적 켐로커스는 수집한 개인정보를 다음의 목적을 위해 활용합니다.
(1) 성명, 회사명 - 회원제 서비스 이용에 따른 회원식별,
불량 회원의 부정 이용 방지를 위함
(2) 부서명/직위 : 회원의 서비스 이용에 대한 통계 및 마케팅에 활용
(3) 이메일, 홈페이지 주소, 팩스, 전화번호, 휴대폰번호 - 서비스 이용 후 계약이행에 대한
내용 제공, 결제 진행사항 통보, 영수증 및 청구서 송부, 불만처리 등을 위함
개인정보의 보유 및 이용기간 개인정보 수집 및 이용목적이 달성된 후 지체없이 파기
개인정보취급방침 닫기
<기사제보>
수집하는 개인정보 항목 성명, 이메일
자동수집항목 : 서비스 이용기록, 접속 로그, 쿠키, 접속 IP 정보
개인정보 수집 및 이용목적 출처 신뢰성 확인, 분쟁시 증빙
개인정보의 보유 및 이용기간 개인정보 수집 및 이용목적이 달성된 후 지체없이 파기
개인정보취급방침 닫기
<기사제보>
수집하는 개인정보 항목 성명, 이메일
자동수집항목 : 서비스 이용기록, 접속 로그, 쿠키, 접속 IP 정보
개인정보 수집 및 이용목적 출처 신뢰성 확인, 분쟁시 증빙
개인정보의 보유 및 이용기간 개인정보 수집 및 이용목적이 달성된 후 지체없이 파기