드론 비행시간이 두 배로 늘어나는 변화는 드론 기술을 따르는 동료와 함께 보면 더 의미 있어요.
드론 비행거리 2배…차세대 배터리 등장 기사 흐름과 주요 사실
중국 칭화대학교 선전국제대학원 연구진이 차세대 리튬-황 배터리 기술을 개발해 주목받고 있습니다. 이 배터리는 에너지 밀도 549와트시/㎏를 달성하며, 현재 상용 드론에 쓰이는 리튬이온 배터리의 한계치인 약 300와트시/㎏를 크게 뛰어넘습니다. 연구진은 드론의 비행 거리와 체공 시간이 최대 2배까지 늘어날 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.
리튬-황 배터리는 기존 리튬이온보다 저렴하고 더 많은 에너지를 저장할 수 있지만, 반복적인 충전과 방전 과정에서 성능 저하 문제가 있었습니다. 이번 연구에서는 '사전 매개체(premediator)'라는 새로운 첨가제를 도입해 문제를 해결했습니다. 이 첨가제는 필요할 때만 활성화돼 중간 생성물을 억제하고 전하 이동을 원활하게 해줍니다.
실험실 테스트에서 이 배터리는 800회 충·방전 후에도 초기 용량의 약 82%를 유지하며 안정성을 입증했습니다. 내부 저항도 기존 리튬-황 배터리 대비 약 75% 줄었다고 밝혀졌습니다. 이 기술은 택배 드론, 전력선 점검, 장거리 감시, 긴급 구조 등 장시간 비행이 필요한 분야에 활용될 전망입니다.
주요 사실
- 칭화대학교 선전국제대학원 연구진이 에너지 밀도 549Wh/㎏의 리튬-황 배터리를 개발했다.
- 이 배터리는 기존 리튬이온 배터리(약 300Wh/㎏) 대비 비행거리를 2배 수준으로 늘릴 수 있을 것으로 기대된다.
- 사전 매개체(premediator) 첨가제를 도입해 내부 저항을 기존 대비 약 75% 줄였고, 800회 충·방전 후 82% 용량을 유지했다.
- 연구 성과는 국제학술지 '네이처'에 게재됐다.
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