이온에서 "슈퍼커패시터"까지: 디지털 기술에서 전기 저장 장치 구하기

May 20, 2023

Inria 연구 책임자, Inria 과학 아카데미 회원

툴루즈 소재 연구 및 엔지니어링을 위한 대학 간 센터(CIRIMAT), 툴루즈 INP, 툴루즈 III-폴 사바티에 대학교, 국립 과학 연구 센터(CNRS) 연구원

CNRS 연구 책임자, 파리, École Normale Supérieure(ENS) – PSL

Céline Merlet은 전기화학 에너지 저장 네트워크(https://www.energie-rs2e.com/fr)에 소속되어 있으며 Femmes & Sciences 협회(https://www.femmesetsciences.fr/) 이사회 구성원입니다. ). ERC 시작 보조금 SuPERPORES(https://cordis.europa.eu/project/id/714581/fr)를 통해 유럽 자금을 지원 받았습니다.

Claire Mathieu와 Serge Abiteboul은 이 기사의 혜택을 받을 수 있는 회사나 조직에서 일하거나, 컨설팅하거나, 주식을 소유하거나, 자금을 받지 않으며, 학술 임명 외에는 관련 제휴 관계를 공개하지 않았습니다.

Inria와 École Normale Supérieure(ENS)는 The Conversation FR의 회원으로 자금을 제공합니다.

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디지털 문제 이해를 위한 블로그 Binaire와 공동으로 진행하는 새로운 'IT에 대한 인터뷰'입니다.

Céline Merlet은 툴루즈 소재 CIRIMAT(Inter-University Center for Materials Research and Engineering)의 화학자이자 CNRS 연구원입니다. 그녀는 에너지 저장 재료를 설명하기 위한 다중 규모 모델의 전문가입니다. 에너지 저장(예: 태양광 또는 풍력)은 주요 과학적 과제가 되고 있습니다. Céline Merlet은 가능성이 가득한 기술인 슈퍼커패시터에 대해 이야기합니다.

Binary: 화학 연구원이자 2021 CNRS 동메달리스트가 된 경력에 대해 간략하게 말씀해 주시겠습니까?

셀린 메를레: 처음에는 화학을 공부하지 않고 생물학을 공부하려고 했어요. 나는 준비를 했고 수의사가 되고 싶었지만 준비하는 동안 화학에 점점 더 관심이 많아지고 있다는 것을 깨달았습니다. 나는 또한 프로그래밍 프로젝트를 수행했고 그 안에서 많은 재미를 발견했습니다. 저는 Chimie ParisTech이라는 공과대학에 입학했습니다. 2학년 때 저는 매우 높은 온도에서 액체로 변하는 소금인 용융염 모델링에 관해 3주간 인턴십을 했습니다. 그곳에서 저는 실제 현상에 대한 디지털 시뮬레이션을 발견했고, 제 소명을 찾았다는 것을 깨달았습니다. 화학 학교를 졸업하고 인턴십을 했던 연구실에서 박사 학위를 받기 위해 다시 돌아왔습니다. 영국에서 박사후 과정을 밟고 있으며 2017년 CNRS에 채용되었습니다.

센티미터 : 프랑스에서 일자리를 얻기가 어려웠고 영국에서도 확고한 입지를 확보했기 때문에 그곳에도 지원했습니다. 그러나 브렉시트(Brexit)가 있었고 그것은 프랑스로 돌아가고 싶은 나의 소망을 확증해주었습니다.

B: 당신은 복잡한 물질을 포함하는 전기화학적 에너지 저장 시스템을 전문으로 하는 화학자입니다. 이것이 무엇을 의미하는지 바이너리 리더들에게 설명해 주시겠습니까?

센티미터 : 전기화학 에너지 저장은 에너지를 저장하기 위해 전기화학 반응을 사용하는 것을 포함합니다. 이를 수행하는 우리가 알고 있는 시스템은 휴대폰, 노트북, 자동차의 배터리입니다. 배터리는 리튬, 코발트, 니켈과 같은 특정 원소가 포함된 복잡한 재료를 사용합니다. 장치는 전기 회로에 연결하여 충전 및 방전됩니다. 충전 및 방전 중에 재료가 변경됩니다. 이것이 에너지를 저장할 수 있게 해주는 것입니다.

내 연구는 슈퍼커패시터에 중점을 두고 있습니다. 이 시스템에는 외부 회로를 통해 서로 연결된 전극인 두 개의 다공성 물질이 있습니다. 우리가 충전(또는 방전)할 때, 충전된 분자는 구멍에 놓이거나 반대로 나옵니다. 재료 내에 전하가 저장됩니다. 그러나 배터리와는 매우 다른 방식입니다. 화학반응이 없습니다. 이는 하전된 분자의 단순한 흡착입니다.