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'배터리 수명' 검색결과
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SK온·서울대, 단결정 양극재 연구 성과 발표..."배터리 리더십 강화" [이코노믹데일리] SK온은 서울대학교 강기석 교수 연구팀과 함께 대형 입자로 구성된 고밀도 단결정 양극 전극을 개발하는 데 성공했다고 8일 밝혔다. 이번 연구 결과는 세계적인 학술지인 '네이처 에너지(Nature Energy)'에 실리며 단결정 양극 소재 합성의 기술적 난제를 규명하고 새로운 합성 경로를 제시해 배터리 수명∙안정성∙에너지밀도 향상에 큰 발전을 가져올 것으로 평가받았다. 현재 업계에서 사용하는 다결정(Polycrystalline) 양극재는 여러 개의 입자가 뭉쳐 있는 구조로 압연 공정이나 충·방전 과정에서 입자에 균열이 일어나 내부 가스 발생 가능성이 있다. 반면 단결정(Single-crystalline) 양극재는 하나의 단위 입자가 단일한 결정 구조로 이루어져 있어 쉽게 균열이 일어나지 않아 안정성과 수명이 뛰어나다. 다만 단결정 양극재는 소재 합성 과정에서 입자를 크고 균일하게 성장시킴과 동시에 구조적 안정성까지 확보하는 것이 어려워 업계의 난제로 꼽혀왔다. 특히 니켈 함량이 높은 양극 소재일수록 단결정을 생성하기 위해서는 고온∙장시간 열처리가 필요한데 이 과정에서 양이온 무질서 현상이 나타나 배터리 성능∙수명 저하로 이어질 수 있다는 지적도 제기돼 왔다. SK온과 서울대 연구진은 문제 해결을 위해 새로운 합성 방법을 고안했다. 구조적 안정성이 뛰어나고 결정 성장이 쉬운 나트륨 기반 단결정을 먼저 만든 뒤 이온 교환을 통해 리튬으로 대체하는 방식이다. 연구진은 대형 입자 단결정이 높은 에너지 밀도 구현에 유리하다는 점에 주목해 화학적 조성, 온도, 시간 등 제작을 위한 최적의 합성 조건과 구조 형성 메커니즘도 분석했다. 그 결과 일반 양극재 입자 크기의 약 2배에 달하는 10마이크로미터(μm) 크기의 입자로 구성된 '울트라 하이니켈' 단결정 양극재 개발에 성공했다. 이 양극재는 양이온 무질서가 없다는 점이 특징이며, 테스트 결과 구조 변형이 감소하고 가스 발생량도 다결정 양극재 대비 25배 줄어든 것으로 나타났다. 에너지 밀도 역시 이론적 결정 밀도의 최대 77% 수준으로 평가됐다. SK온과 서울대 연구진은 차세대 양극재 개발을 위한 후속 연구도 이어갈 예정이다. 박기수 SK온 미래기술원장은 "이번 연구 성과는 배터리 소재 분야에서 SK온이 지닌 기술 경쟁력을 확실히 보여주는 사례"라며 "앞으로도 학계와 협력을 통해 혁신적인 연구개발을 지속하고 기술 리더십을 강화해 나가겠다"고 말했다.2026-01-08 08:47:08
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![[김지영의 카멜레온] 전기자동차에 가장 적합한 배터리 형태는 이것](https://image.ajunews.com//content/image/2025/07/31/20250731152109568660.jpg)
전기자동차에 가장 적합한 배터리 형태는 '이것' [이코노믹데일리] ※김지영의 카(CAR)멜레온 코너는 다양한 몸의 색깔을 띠는 카멜레온처럼 차(車)와 관련해 독자들이 궁금해 할 만한 다양한 소식을 모두 알려드리겠습니다. 자동차와 관련한 궁금증을 해소하고 가세요! <편집자주> 전기차(EV)에 들어가는 배터리는 각형, 파우치형, 원통형 등 각기 다른 형태의 배터리가 탑재돼 있다. 시장조사기관 SNE리서치에 따르면 지난해 각형 배터리는 690GWh(기가와트시)로 가장 많이 사용됐으며 파우치형은 117.6GWh, 원통형은 91.7GWh의 사용량을 보이고 있다. 각형 배터리는 지난 2020년 70.8GWh에서 지난 2021년 176.9GWh를 기록하며 지속적으로 성장하다가 지난 2022년 354.3GWh로 폭발적인 성장을 보인 후 세 종류의 배터리 중 가장 급격한 성장 속도를 나타내며 전기차에 가장 많이 탑재되고 있다. 각형 배터리가 전기차에 가장 많이 사용되는 이유는 배터리 수명이 가장 길고 외부 충격에 강하기 때문이다. 각형 배터리는 단단한 알루미늄 캔에 배터리의 내용물을 담고 뚜껑을 덮어 레이저로 용접한 뒤 밀봉한다. 또한 각형 배터리는 열전도도가 좋아 열 방출이 우수하다. 배터리 충전, 방전 시 열이 발생하는데 열을 제대로 배출하지 않으면 배터리 내부에 열이 축적돼 배터리 수명 단축이나 내부 손상 문제가 발생할 가능성이 높다. 하지만 각형 배터리는 우수한 열 방출 성능으로 보다 안전한 배터리를 구현할 수 있다. 아울러 각형 배터리는 에너지밀도가 높고 공간을 효율적으로 사용할 수 있는 구조로 전기차 주행거리 향상에 큰 도움이 되기도 한다. 이로써 삼성SDI 등에서는 각형 배터리를 다양한 완성차 업체에 공급하고 있다. 아우디, 현대차·기아, 폭스바겐 등 글로벌 기업들은 삼성SDI의 각형 배터리를 일부 모델에 탑재하고 있기도 하다. 실제로 삼성SDI는 인터배터리 2025에서 안전성에 중점을 둔 자사의 각형 배터리 기술을 소개한 바 있다. 삼성SDI 관계자는 "각형 고용량 배터리에 알루미늄 캔 타입을 적용해 안전성을 높이는데 초점을 맞출 것"이라고 말했다.2025-08-03 07:00:00
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