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Jan 08, 2024

과학자들이 리튬 대체 물질에 대한 획기적인 발전을 이루었습니다.

연구원들은 최근 리튬 배터리에 사용되는 희귀 금속 대신 저렴하고 흔히 발견되는 금속인 아연을 사용하여 효율적인 배터리를 만드는 방법을 발견했습니다. 대부분의 충전식

연구원들은 최근 리튬 배터리에 사용되는 희귀 금속 대신 저렴하고 흔히 발견되는 금속인 아연을 사용하여 효율적인 배터리를 만드는 방법을 발견했습니다.

오늘날 대부분의 충전식 배터리는 코발트 및 니켈과 같은 다른 금속을 포함하는 리튬 이온 배터리라고 Tech Xplore는 보고합니다. 전기 자동차(EV)와 대규모 에너지 저장 장치가 더욱 일반화됨에 따라 이러한 금속이 점점 더 많이 필요할 것입니다. 그러나 흔하지 않기 때문에 비용이 막대한 경우가 많습니다.

많은 연구자들은 이러한 금속을 줄이거나 대체하기 위해 더 저렴한 배터리 옵션을 연구하고 있습니다. 한 중국 회사는 나트륨 배터리로 구동되는 자동차를 만들었고, 메릴랜드 대학교 연구원은 아연과 게 껍질로 만든 부분적으로 생분해성 배터리를 발명했습니다. 연구자들은 일반 모래에 에너지를 저장하는 한두 가지 방법도 발견했습니다.

Tech Xplore에 따르면 Oregon State University의 Xiulei "David" Ji가 이끄는 이 새로운 프로젝트는 리튬 이온 배터리에 대한 또 다른 대안인 접근 가능하고 효율적인 아연 금속 배터리를 제공합니다.

그 비밀은 Ji와 그의 팀이 개발한 새로운 전해질에 있다고 Tech Xplore는 설명합니다. 배터리 전해질은 에너지를 저장하고 방출하는 화학 반응을 돕는 배터리 내부의 액체입니다.

불행하게도 과거 아연 배터리의 전해질은 그리 효율적이지 않았습니다. 배터리에 저장된 에너지의 대부분은 이전에 원치 않는 추가 화학 반응에 사용되었습니다. 이는 배터리가 투입한 만큼의 에너지를 방출할 수 없을 뿐만 아니라 위험한 수소 가스도 발생한다는 것을 의미했습니다. 이는 아연이 재충전 가능한 배터리에 실용적이지 않다는 것을 의미했습니다.

Ji의 팀은 이러한 원치 않는 반응을 거의 제거하는 새로운 전해질 공식을 개발했다고 Tech Xplore가 보고했습니다. 이는 배터리의 아연 성분에 보호 코팅을 형성하여 이러한 유형의 에너지 손실을 방지합니다. 유사한 보호 코팅을 통해 리튬 이온 배터리는 충전 에너지의 99% 이상을 방출할 수 있습니다. 새로운 아연 배터리는 각 사이클마다 충전된 에너지의 99.95%를 방출합니다.

Tech Xplore에 따르면 아연 배터리는 효율적일 뿐만 아니라 리튬 이온 배터리보다 안전합니다. 새로운 전해질은 가연성이 아니지만 리튬 이온 배터리에 사용되는 전해질은 가연성인 경우가 많습니다. 아연과 전해질 구성 요소 모두 리튬 이온 배터리에 사용되는 재료보다 저렴하고 일반적입니다.

Ji는 OSU News and Research Communications에 “이 획기적인 발전은 아연 금속 배터리를 소비자가 더 쉽게 이용할 수 있도록 하는 데 있어 중요한 진전을 의미합니다.”라고 말했습니다. “이 배터리는 추가 태양광 및 풍력 발전 단지를 설치하는 데 필수적입니다. 또한 자연재해에 취약한 지역사회를 위한 에너지 저장 모듈은 물론 가정 에너지 저장을 위한 안전하고 효율적인 솔루션도 제공합니다.”

Ji와 그의 팀의 작업 덕분에 Tech Xplore는 충전식 아연 배터리가 가까운 미래에 시장에 출시될 가능성이 높다고 제안합니다.

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