[일반]

리튬 대신 마그네슘으로 이차전지 만들었다 ,,,

rank yohji 2023-06-04 (일) 14:24 조회 : 2234 추천 : 21  


KIST , 리튬 대체할 이차전지 개발
"마그네슘, 국내 매장량 많은 금속"
990회 넘게 충방전해도 안정적 작동

이차전지 음극의 에너지 저장 용량이 같음에도 리튬(왼쪽)보다 마그네슘(가운데)의 크기가 더 작다. 맨 오른쪽은 화학적 활성화 용액에 담겨있는 마그네슘 음극이다.  KIST  제공


[파이낸셜뉴스] 한국과학기술연구원( KIST ) 에너지저장연구센터 이민아 박사팀이 리튬 이온전지를 대체할 마그네슘 이차전지를 개발했다. 

이 전지는 일반 이차전지에 쓰이는 전해질을 사용할 수 있으며, 지금까지 연구됐던 마그네슘 전지보다 충전할때 필요한 전기를 10분의 1 가량 줄 일 수 있다. 

뿐만아니라 990회 이상 충방전을 거듭해도 안정적으로 작동했다.

이민아 박사는 4일 "값비싼 리튬은 전량 수입에 의존하고 있으나, 마그네슘은 국내 매장량이 많아 소재단계부터 연구개발을 하고 있다"고 말했다.

마그네슘은 리튬보다 에너지저장 용량이 1.9배 높지만 지금까지 효율적인 충방전이 어려웠다. 

연구진은 마그네슘 금속을 음극으로 사용해 고효율로 충방전 반응을 유도하는 기술을 개발했다.

이 기술을 적용해 테스트한 결과, 리튬이온전지에 들어가는 것과 유사한 전해질 ' TFSI '를 사용해도 충방전때 과전압이 0.2V 미만으로 과전압을 10분의 1로 줄였다. 

즉 충전할때 전기를 더 적게 사용할 수 있다는 의미다.

또 지금까지 연구됐던 마그네슘 전지의 쿨롱 효율이 10% 미만이던 반면 연구진의 전지는 99.5%까지 향상됐다. 

이 박사는 "기존 마그네슘 전지가 충전을 해서 사용할 수 있는 어네지가 10% 미만이었다면 연구진이 개발한 전지는 99.5%까지 다 사용할 수 있다"고 설명했다.

이와함께 내구성 테스트에서도 990회 이상 안정적으로 마그네슘 금속의 충·방전을 구현해 대량생산이 가능한 일반적 전해질에서도 마그네슘 이차전지가 안정적으로 작동했다.

지금까지 마그네슘 이차전지를 개발하기 위한 연구에서는 거대 음이온을 사용해 합성이 굉장히 까다롭거나 부식이 쉬운 염소 이온을 많이 넣어 전해질을 만들었다. 

연구진은 전지의 음극에 쓸 마그네슘 금속을 특정 용액에 1시간 정도 담가 인공 보호막을 만들어냈다. 이 과정을 거치면서 음극 표면은 충방전 효율이 높아졌다.

이민아 박사는 "이번 연구결과는 에너지 저장시스템( ESS )에 적합한 일반 전해질 기반의 저비용, 고에너지밀도 마그네슘 이차전지의 상용화 가능성을 높일 것"이라고 말했다.

한편, 연구진은 이번 연구결과를 나노 소재 분야 국제학술지  'ACS  나노( Nano )' 최신호에 발표했다


내 기억속의 무수한 사진들처럼 사랑도 언젠가 추억으로 그친다는 것을 난 알고 있습니다...
그러나 당신만은 추억이 되질 않았습니다...
사랑을 간직한 채 떠날수 있게 해준 당신께 고맙단 말을 남깁니다...
image
댓글 7댓글쓰기
rank셔구야잉 2023-06-05 (월) 10:14
마그네슘의 화학반응때문에 그걸 척결하는게 제일 우선적으로 된다면 좋은 방법이겠네요
추천 2
rank강생이똥꼬 2023-06-05 (월) 10:16
실험 결과로만 보면 혁신적이네.
추천 0
rank아리아리송 2023-06-05 (월) 10:18
와우 대단합니다
추천 0
rank새송이버섯 2023-06-05 (월) 10:25
마그네슘은 제가 먹어야 되는건데..말입니다..
추천 2
rank사타마엘 2023-06-05 (월) 10:28
이젠 대량 양산이 가능하냐? 가 중요하겠네요.
추천 1
rank겜광 2023-06-06 (화) 17:02
개발만 하지 말고 제발 상용화좀 시켜라. 희토류 무기화니 리튬광산 확보 전쟁이니 하는 통에 스마트폰 값도 장난 아니고 지금보다 더 윤택하고 편리한 생활좀 누리자.
추천 1
rank카알2 2023-06-07 (수) 00:49
실험실 성공--> 상용화까지 약 10~20년 걸립니다. 중간에 가능성없으면 좌초되고..
추천 0
   

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