고려대 공동연구팀, LFP 배터리 용량 1.5배 높인 전극 기술 개발
인더스트리뉴스 · · EnergyNews 요약
고려대학교는 화공생명공학과·KU-KIST융합대학원 조진한 교수, DGIST 고용민 연구원, 한양대 에너지바이오학과 김병현 교수 공동 연구팀이 리튬인산철(LFP) 배터리용 고용량 전극 기술을 개발했다고 밝혔다. 연구팀은 고에너지 리간드를 활용해 LFP 배터리의 용량을 늘리면서 내구성과 안정성을 함께 확보했다고 설명했다.
제목에 따르면 해당 기술은 기존 대비 배터리 용량을 1.5배 높인 것으로 제시됐다. LFP 배터리는 에너지 밀도가 낮다는 한계가 지적돼 왔으며, 전기차와 에너지저장장치(ESS) 분야에서 활용이 늘고 있다.
이 글에 나온 용어
에너지 밀도Wh/kg, Wh/L
energy density
에너지 밀도는 배터리나 연료가 단위 질량 또는 단위 부피당 저장할 수 있는 에너지의 양을 뜻한다. 질량 기준은 중량 에너지 밀도로 Wh/kg 단위를 쓰고, 부피 기준은 체적 에너지 밀도로 Wh/L 단위를 쓴다. 같은 무게에서 더 많은 전력량(Wh)을 담을수록 전기차는 같은 배터리 무게로 더 멀리 가고, 휴대기기는 더 얇고 가볍게 만들 수 있다. 실무에서는 셀 단위 값과 팩 단위 값을 구분해서 보는데, 팩에는 냉각 장치, 케이스, 배선이 함께 들어가므로 팩 기준 Wh/kg는 셀 기준보다 낮게 나온다. 또한 출력을 나타내는 W나 kW와 혼동하기 쉬운데, 에너지 밀도는 얼마나 많이 담느냐(Wh)의 문제이고 출력 밀도(W/kg)는 얼마나 빨리 내보내느냐의 문제로 서로 다른 지표다.
에너지저장장치(ESS)MW, MWh
energy storage system
에너지저장장치(ESS)는 전기를 배터리 등에 저장했다가 필요한 시점에 다시 계통으로 내보내는 설비로, 리튬이온 배터리와 전력변환장치(PCS), 제어시스템으로 구성된다. ESS의 규모는 반드시 두 가지 단위로 함께 표시하는데, 한 번에 얼마나 세게 충·방전할 수 있는지는 출력으로 MW, 얼마나 많은 전기를 담을 수 있는지는 저장용량으로 MWh를 쓴다. 태양광·풍력처럼 출력이 시시각각 변하는 발전원이 늘어나면 남는 시간대에 저장하고 부족한 시간대에 방전해 수급을 맞추는 역할이 커진다. 실무에서는 재생에너지 출력 변동 완화, 피크 시간대 방전을 통한 요금 절감, 주파수조정(FR)이나 예비력 같은 계통 보조서비스 제공에 쓰인다. 설비 선정 시 MW와 MWh를 각각 어떤 용도에 맞출지가 사업 설계의 출발점이 된다.
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