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충전 필요 없는 반영구적 배터리 나오나…방사성동위원소 활용
파키케팔로

Lv.1 파키케팔로 (183.♡.24.53)

2024년 5월 2일 PM 03:22 · 수정됨(15:59)

조회 1,061 공감 0

​충전 필요 없는 반영구적 배터리 나오나…방사성동위원소 활용 (msn.com)​



인수일 DGIST 연구팀 ‘양방향 탄소동위원소 염료감응 베타전지’ 개발

대구=박천학 기자

충전이 필요 없는 반영구적 차세대 배터리 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 이에 따라 우주·심해·의료·전기차, 드론 등 등 다양한 분야에서 국가 미래 먹거리의 핵심기술로 활용될 수 있을 것으로 기대되고 있다.

인수일 대구경북과학기술원(DGIST) 에너지공학과 교수 연구팀은 반영구적 차세대 배터리인 ‘양방향 탄소동위원소 염료 감응 베타 전지’를 개발했다고 2일 밝혔다.

베타 전지는 탄소, 니켈, 수소 등 방사성동위원소에서 방출되는 베타선 전자가 방사선 흡수체인 반도체와 충돌하면서 전력을 생산하는 장치이다. 베타 전지의 가장 큰 장점은 외부 동력원 및 교체과정 없이 자체 전력 생산이 가능하다는 점이다. 방사성동위원소의 긴 반감기를 통해 반영구적 수명을 갖기 때문이다.

​

(중략)

​

연구팀은 성능을 분석한 결과 방출하는 전자 대비 6만5850배의 전자를 생성하며 100시간 동안 안정적으로 전력을 생산하는 것을 확인했다. 지난 2020년 연구팀이 개발한 베타 전지와 비교하면 전력변환효율은 6배, 안정성이 10배 상승했다.​


(후략)



무신소린지는 모르겠지만 뭔가 점점 더 무서워지네요..

이젠 AI한테 닝겐이 코드 꼽아줄 필요도 없단 말입니꽈

댓글 (9)

  • 프랑지파니

    프랑지파니 Lv.1

    24.05.02 · 175.♡.150.159

    '영구' 없~다
    아 이게 아닌가여..
  • 쟘스

    쟘스 Lv.1

    24.05.02 · 175.♡.90.247

    전기차에 쓸 정도가 되면 너무나 좋겠네요.
  • 구소

    구소 Lv.1

    24.05.02 · 211.♡.89.106

    출력이 0.1mW는 넘을까요?
  • Arch

    Arch Lv.1

    24.05.02 · 211.♡.220.52

    기존에 있던게 생성 전력이 크기 대비 엄청 작은양일겁니다. 그래도 6배 올라갔다니 좋네여.
  • gksrjfdma

    gksrjfdma Lv.1

    24.05.02 · 58.♡.220.53

    응원합니다 만
    석렬리 있는 동안 빛을 발할 지는???
  • 파키케팔로

    파키케팔로 Lv.1 → gksrjfdma 작성자

    24.05.02 · 183.♡.24.53

    사실 대통령이 굥이 아닌 문재인 이었어도 저 실험실 수준의 연구가 실용화 되려면 대통령 임기내엔 불가합니다.
    다만 대통령이 굥이니까.. 실용화가 아닌 연구의 지속성이 문제겠죠.. 이런 연구는 계속되지 않고 중간에 끊기면 그걸로 끗이라..
  • 휘소

    휘소 Lv.1

    24.05.02 · 222.♡.36.148

    ㅈ선은 제대로 제목 뽑았는데요 "충전 없이 수십 년 사용하는 원자력 배터리"

    원문은 이렇네요...
    "DGIST 에너지공학과 인수일 교수팀은 가격 경쟁력과 높은 효율을 갖는 베타전지 개발을 위한 연구를 수행했다. 연구팀은 베타전지에서 방사선흡수체로 활용되는 값비싼 반도체 물질 대신 루테늄(Ruthenium; Ru) 계열의 ‘N719 염료’와 ‘방사선동위원소 시트르산(14-Citric acid; 14CA)’, 그리고 ‘이산화타이타늄(Titanium dioxide; TiO2)’을 활용했다. 시트르산을 탄소동위원소 나노입자로 합성해 에너지 밀도를 높이고, N719 염료와 이산화타이타늄 사이에 시트르산을 추가해 강한 결합을 형성하여 높은 에너지 전환과 안정성을 확보했다."

    Abstract
    본 연구팀은 양극과 음극에 방사성 동위원소 탄소를 처리한 양방향 방사성동위원소 염료감응 베타전지(Dual-site Radioactive Isotope Dye-sensitized Betavoltaic Cell; d-DSBC)를 개발하였다. 개발한 베타전지는 양극에는 방사성동위원소 시트르산을 적용한 염료감응 방사선흡수체를 사용하였으며, 음극에는 나노 크기의 양자점으로 구성한 방사성동위원소 탄소 전극을 사용하였다. 소스미터를 통한 성능분석 결과, 단락전류밀도(Short-circuit current density; Jsc) 31,00 nA cm-2, 개방전압(Open-circuit voltage; Voc) 86.4 mV, 방사성동위원소 활성도 대비 전력밀도(Power density per radioactive source) 20.75 nW cm-2 mCi-1, 그리고 전력변환효율(Energy conversion efficiency; ECE) 2.86%을 달성하였다.

    [https://s3.damoang.net/data/editor/2405/comment_3731301524_XmbLwQEY_48ec14ca321638398a986354326998db2acb2973.webp]

    그림설명: 본 연구팀이 개발한 양방향 방사성동위원소 염료감응 베타전지(Dual-site Radioactive Isotope Dye-sensitized Betavoltaic Cell; d-DSBC)의 제작방법을 표현한 모식도이다. 양극은 이산화타이타늄(Titanium dioxide; TiO2) 전극 위에 방사성동위원소 시트르산(14-Citric acid; 14CA) 및 루테늄(Ruthenium; Ru) 계열의 N719 염료를 처리하였다. 음극은 14CA를 FTO 전극 위에서 건조 및 소성함으로써 방사성동위원소 탄소 나노입자 및 양자점을 합성하였다. 두 전극 사이에는 액상 전해질(I-/I3- electrolyte)를 처리함으로써 베타전지가 구동할 수 있도록 설계하였다.

    [https://s3.damoang.net/data/editor/2405/comment_3731301524_rnOxvYby_078434f13ab5a9007ae998cf3d78c04d50c5c0b9.webp]

    그림 설명: 본 연구팀이 개발한 양방향 방사성동위원소 염료감응 베타전지(d-DSBC) 구조의 성능 평가를 수행했다. 2020년에 연구팀에서 개발한 베타전지(DSBC), 동위원소 탄소의 첨가유무에 따라 양극만 동위원소가 있는 셀(DSBC with 14CA-treated anode), 음극만 동위원소가 있는 셀(DSBC with 14CA-treated cathode), 그리고 양방향 방사성동위원소 염료감응 베타전지(d-DSBC)의 평가 결과, (a) 기존 셀 대비 6배 높은 효율(Efficiency) 및 (b) 10배 긴 장기 운전성(Stability)을 확인하였다.
  • Typhoon7

    Typhoon7 Lv.1

    24.05.02 · 118.♡.5.107

    마션에도 나온 방사능 전지(RTG)의 한 부류인가요?[https://s3.damoang.net/data/editor/2405/comment_1995113835_l5uMPvda_5ee0c10ae18f985c56482fe41d3446e16ef9cd63.jpg]
  • 수선영

    수선영 Lv.1

    24.05.02 · 223.♡.195.103

    메칸더브이?

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