[독일] 더 높은 전압에 도달하는 배터리 개발 성공

수년 동안 소형 충전식 리튬 이온 배터리는 수십억 개의 휴대용 장치에 에너지를 안정적으로 공급했다. 그러나 전기 자동차 및 축전시스템과 같은 고 에너지 응용 제품 제조업체는 새로운 전극 재료 및 전해질이 필요하다. Munich 기술대학의 Michael Metzger 연구원이 음이온 반응과 양이온 반응을 별도로 조사할 수 있는 새로운 배터리 테스트 셀을 개발했다.

연구원에 따르면 “충전식 배터리 제조업체는 입증된 리튬 이온 기술을 바탕으로 수년 동안 노트북 및 휴대폰과 같은 모바일 장치에 구축되었다. 그러나 이 기술을 전기 이동성 및 고정식 전력 저장 장치의 요구에 적용하는 것은 쉽지 않다”고 한다.

표준 충전용 배터리는 성능 면에서 한계가 있다. 에너지 밀도를 높이려면 전압이나 용량을 늘려야 하며 전통적인 전극 재료와 전해질 용액이 한계에 도달하는 곳이라고 한다. 세계 곳곳에서 연구가 진행되고 있다. 예를 들어 엔지니어는 현재 최대 4.2~4.3V 대신 거의 5V 전압을 제공할 수 있는 특수 전극 재료를 실험하고 있다.

테스트 셀을 사용하여 연구원은 처음으로 고전압 배터리 내부에서 발생하는 것을 정확하게 설명하였다. 그 결과는 전극 및 전해질의 안정성이 여러 가지 요소, 예를 들어 충전 전압, 작동 온도 및 심지어 작은 화학적 불순물에 달려 있음을 입증한다.

[출처 = 녹색기술정보시스템(www.greenplatform.re.kr) / 2016년 12월 21일]