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해외단신
신형 ‘호흡식’ 배터리 양극 개발 원문보기 1
- 국가 중국
- 생성기관 중국과학원
- 주제분류 핵심R&D분야
- 원문발표일 2023-04-14
- 등록일 2023-05-12
- 권호 238
○ 중국과학원 다롄화학물리연구소는 신형 ‘호흡식’ 배터리 양극 제작 (4.11)
- 연구진은 신형 양극 설계전략을 제시하고, 수산화 니켈 양극에 산소환원 촉매제를 로딩하여 '호흡 가능한' 수산화 니켈 양극을 제조하고, 니켈-아연 배터리의 에너지 전환 효율 및 순환 안정성을 크게 향상
- 배터리는 충전 시 산소를 생성, 이는 인체 '숨을 내쉬는' 행위와 비슷하고, 방전 시에는 산소를 소비, 이는 '숨을 들이마시는' 것과 유사
- 충전 과정에서 양극에서 생성된 산소는 방전 과정에서 산소환원 촉매제에 의해 이용될 수 있어 니켈-아연 배터리의 에너지 전환 효율 및 안정성을 크게 향상
- 니켈-아연 배터리의 전극과 전해질이 모두 개선되었고, 배터리의 순환 안정성도 향상
- 순환 50시간 후에도 니켈-아연 배터리는 안정성 유지
- 기존 니켈-아연 배터리 양극측의 수산화 니켈 입자는 심각한 파열 및 탈락 문제를 보인 반면, 신형 니켈-아연 배터리 양극측의 입자는 여전히 양호한 나노시트 형태를 유지
- 이 작업은 니켈-아연 배터리의 부산물을 활용할 수 있는 '호흡 가능한' 양극을 개발했을 뿐만 아니라 린 전해액(lean-electrolyte) 계열 알칼리성 배터리의 효력상실 근본원인을 규명하여 에너지 밀도와 안정성이 높은 니켈-아연 배터리 설계를 위한 새로운 아이디어를 제공
- 향후 연구진은 호흡 가능한 양극 활물질 및 촉매제 부하용량을 늘리고, 아연 음극 부동태화 문제를 중점적으로 해결해 궁극적으로 에너지 밀도와 순환 안정성이 높은 니켈-아연 배터리를 실현할 예정
- 연구진은 신형 양극 설계전략을 제시하고, 수산화 니켈 양극에 산소환원 촉매제를 로딩하여 '호흡 가능한' 수산화 니켈 양극을 제조하고, 니켈-아연 배터리의 에너지 전환 효율 및 순환 안정성을 크게 향상
- 배터리는 충전 시 산소를 생성, 이는 인체 '숨을 내쉬는' 행위와 비슷하고, 방전 시에는 산소를 소비, 이는 '숨을 들이마시는' 것과 유사
- 충전 과정에서 양극에서 생성된 산소는 방전 과정에서 산소환원 촉매제에 의해 이용될 수 있어 니켈-아연 배터리의 에너지 전환 효율 및 안정성을 크게 향상
- 니켈-아연 배터리의 전극과 전해질이 모두 개선되었고, 배터리의 순환 안정성도 향상
- 순환 50시간 후에도 니켈-아연 배터리는 안정성 유지
- 기존 니켈-아연 배터리 양극측의 수산화 니켈 입자는 심각한 파열 및 탈락 문제를 보인 반면, 신형 니켈-아연 배터리 양극측의 입자는 여전히 양호한 나노시트 형태를 유지
- 이 작업은 니켈-아연 배터리의 부산물을 활용할 수 있는 '호흡 가능한' 양극을 개발했을 뿐만 아니라 린 전해액(lean-electrolyte) 계열 알칼리성 배터리의 효력상실 근본원인을 규명하여 에너지 밀도와 안정성이 높은 니켈-아연 배터리 설계를 위한 새로운 아이디어를 제공
- 향후 연구진은 호흡 가능한 양극 활물질 및 촉매제 부하용량을 늘리고, 아연 음극 부동태화 문제를 중점적으로 해결해 궁극적으로 에너지 밀도와 순환 안정성이 높은 니켈-아연 배터리를 실현할 예정
