전기 자동차의 무게를 줄일 수 있는 배터리 설계

전기 자동차의 무게를 줄일 수 있는 배터리 설계

배터리 무게는 대량 판매 시장을 위한 전기 자동차를 설계하는 공학자들을 오랫동안 성가시게 하였다. 더 많은 거리를 가는 자동차에 동력을 공급하기 위하여 더 큰 배터리가 필요하다. 그러나 그 결과로 더 커진 전기 자동차의 무게는 더 많은 에너지를 소비하게 만든다. 그렇지만 만약 자체가 배터리라면 어떨까? 스웨덴의 왕립 공과대(KTH Royal Institute of Technology)가 탄소 섬유(carbon fiber)로 전도유망한 해결책을 발견하였다. 왕 립 공과대(KTH) 자동차 및 항공 공학 부문 연구자인 에릭 자크(Eric Jacques)는 탄소 섬유가 전기 자동차에서 2가지 기능을 채울 수 있다고 전했다. 즉, 탄소 섬유는 자동차 차체를 위한 경량의 강화 복합 재료로 사용될 수 있을 뿐만 아니라 리튬 이온 배터리에서 활성 전극으로 기능할 수 있다. "우리 연구의 목표는 기계적 부하를 관리하고 동시에 전기 에너지를 저장할 수 있는 경량의 다기능 재료들로 구성되는 구조성 배터리를 개발하는 것이었다."라고 에릭 자크가 말했다. "이것은 전기 자동차의 무게를 감소시킬 수 있게 만들 것이다."라고 에릭 자크가 전했다. 탄 소 섬유는 흑연(graphite: 탄소의 동소체 일종으로 육방정계의 층상 결정구조를 가지고 있는 검은 금속광택이 있는 아금속(반금속)이며, 그라파이트, 석묵이라고도 한다.)에 대한 실행 가능한 대안이라고 에릭 자크가 강조하였다. 리튬은 탄소 섬유의 미세 구조(microstructure)에 삽입될 수 있으며, 탄소 섬유는 양호한 전도체로 기능한다. 왕립 공과대(KTH)의 연구자들이 사용하고 있는 탄소 섬유는 매우 경량이며, 연속적인 구조와 우수한 기계적 특성을 지녔다고 에릭 자크가 덧붙였다. "이 연구 프로젝트는 매우 양호한 결과를 시연하였다. 그러나 우리가 마무리된 배터리를 보여주기까지는 해야 할 일이 아직 남아있다."라고 에릭 자크가 말했다. 이 프로젝트는 화학 공학의 고란 린드버그(Goran Lindbergh) 교수, 섬유 및 중합체 기술의 매트 요한슨(Mats Johansson) 교수, 항공 및 자동차 공학의 댄 젠커트(Dan Zenkert) 교수 등 왕립 공과대(KTH) 교수들 사이의 협업으로 수행되고 있다. 이 연구는 중합체 섬유 복합체 분야를 선도하고 있는 스웨레아 시콤프(Swerea SICOMP)와 스웨덴의 룰레오 공대(Lulea Insitute of Technology)와 협력하여 수행되고 있다. 이 연구는 배터리의 기계적 특성을 개선하는 것과 연관이 있으며, 에너지를 저장하는 것뿐만 아니라 자동차 차제의 일부가 되는 것이라고 매트 요한슨이 전했다. " 예를 들어 자동차의 덮개(hood)는 배터리의 일부가 될 수 있다."라고 매트 요한슨이 말했다. 또한, 배터리와 구조적 재료의 유사한 병합은 휴대전화나 다른 배터리로 동작되는 장치에서 이용될 수 있을 것이라고 매트 요한슨이 덧붙였다. 출처 : http://phys.org/news/2014-06-battery-electric-car-weight.html

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