<사진출처: 동아사이언스>

동아사이언스에 교수님의 인터뷰가 게재되었습니다.

[2020.12.16_동아사이언스] [소재의 미래](5) 전 세계 전기 자동차가 선택한 궁극의 배터리

기사링크 : http://dongascience.donga.com/news.php?idx=42380 

[기사요약]

오래 지속되는 전기 자동차를 만들려면 양극재의 니켈 함량을 높이면 되지만 몇 가지 부작용이 나타난다. 대표적으로 충·방전을 많이 할수록 배터리 용량이 급격하게 감소하는 것이다.

선양국 교수는 양극재의 구조에서 원인을 찾았다. 동그란 양극재 입자의 단면은 매끄러운데 충·방전을 반복하면 금이 생기면서 여러 조각으로 쪼개진다. 조각 사이에 생긴 틈으로 들어온 전해질은 반응성이 큰 니켈과 반응을 일으켜 양극재의 니켈 함량을 낮추고, 양극재의 부피도 감소한다. 리튬 이온이 들어올 공간이 부족해지므로 배터리 용량이 줄어들 수밖에 없다.

이 문제를 극복한 방법을 묻자 선양국 교수는 장작 더미와 돌멩이 더미를 예로 들며 “길쭉한 장작을 쌓으면 전체 구조가 견고해 쉽게 밀리거나 움직이지 않는다. 반면 동그란 돌멩이를 쌓이면 바람만 불어도 쉽게 무너진다”고 말했다. 선양국 교수는 이런 원리로 만든 양극재를 ‘농도구배형’이라고 불렀다.