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고속 충전에도 오래 쓰는 신소재 개발

작성일 : 2025.09.24 12:48 작성자 : 김지윤 (petedu@naver.com)

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국내 연구진이 전기차와 스마트폰 배터리의 고속 충전 시 수명 저하 문제를 해결할 음극 소재를 개발했다.


(사진=UNIST)

울산과학기술원(UNIST)·고려대·KIST 공동 연구팀은 흑연과 곡면 나노그래핀을 1:1로 섞은 하이브리드 음극을 제작, 고속 충전에서도 데드 리튬 생성이 억제되는 원리를 확인했다.

실험 결과 이 소재는 기존 흑연보다 4배 이상 높은 용량을 기록했으며, 전기차용 NCM811 양극과 결합 시 1000회 충·방전 뒤에도 70% 용량을 유지했다.

또 파우치셀 제작 시험에서는 2100회 이상 안정적 구동을 보여주고, 충·방전 효율은 99%에 달했다. 이는 곡면 나노그래핀이 리튬이온의 빠른 ‘순차 삽입’을 유도해 고속 충전과 긴 수명을 동시에 확보한 덕분이다.

연구팀은 “기존 흑연 기반 제조 인프라와 호환 가능하며, 나트륨 전지 등 차세대 배터리 개발로 확장될 수 있다”고 설명했다.

이번 성과는 재료 분야 세계적 학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈’에 9월 11일 온라인 공개됐다.

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