창원대 손영욱 교수팀, 셀 크기 따른 교류저항 변화 원리 규명

캠브리지대학 마이클 볼더, UNIST 조재필 교수팀과 공동 수행

리튬이온전지용 동전-파우치 셀의 전기화학적 성능 차이 분석

[창원=뉴시스] 국립 창원대학교 스마트그린공학부 화학공학전공 손영욱 교수 연구팀이 규명한 코인 셀과 파우치 셀에서 셀 크기에 따른 임피던스 변화 원리 사진.(자료=창원대 제공) 2023.03.27. [email protected]

[창원=뉴시스] 홍정명 기자 = 국립 창원대학교는 스마트그린공학부 화학공학전공 손영욱 교수 연구팀이 코인 셀과 파우치 셀의 셀 크기에 따른 임피던스 변화 원리를 규명했다고 27일 밝혔다.

임피던스(impedance)란 교류에서의 저항을 말하며, 회로에서 전압이 가해졌을 때 전류의 흐름을 방해하는 값을 ‘Z’로 표현한다.
 
손 교수에 따르면 코인 셀은 적은 양의 전극 재료로도 전기화학 테스트가 가능하고 쉽게 조립할 수 있다는 점에서 그동안 학계에서 연구용으로 가장 많이 사용된 전지 형태다.

그러나 코인(동전) 셀과 실제 산업에서 사용하고 있는 원통형 및  파우치 셀의 형태 차이에 따른 전기화학적 성능 변화 연구는 거의 이뤄지지 않았다.

이에 손 교수 팀은 다양한 전기화학적 분석을 통해 셀 형태(크기)에 따른 임피던스 변화 원리를 규명하는데 성공했다.

또한 임피던스 변화에 따른 전지 수명 및 고속 충방전 열화 현상도 관측했다.

손영욱 교수는 "리튬이온전지 연구 분야에서 대학 연구팀이 개발한 우수한 연구들 가운데 실제 산업까지 연결되지 못한 것이 많다"면서 "연구 결과가 산업에 도움이 되기 위해서는 셀 형태에 따른 임피던스 변화 원리와 같은 셀 평가 조건에 따른 전기화학 성능 변화 원리 규명을 위한 체계적인 연구가 필요하다"고 말했다.

이번 연구는 영국 캠브리지대학 마이클 볼더(Michael De Volder) 교수 연구팀, 울산과학기술원(UNIST) 조재필 교수 연구팀과 공동으로 수행했다.

연구결과 논문 'Analysis of Differences in Electrochemical Performance between Coin and Pouch Cells for Lithium-Ion Battery Applications(리튬이온전지 적용을 위한 동전전지와 파우치전지의 전기화학적 성능 차이 분석)'는 국제저명학술지 Energy & Environmental Materials('에너지·환경 재료)에 게재됐다.


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