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스위스 연구팀, 리튬배터리를 대체할 수 있는 소재 기술 확보가 과연 가능한가? 일단 부정적.

In Brief :

스위스 연방 재료시험연구소(EMPA)와 취리히 연방 공과대학교(ETH Zürich)의 공동 연구팀은 화학 학술지 ‘New Journal of Chemistry’에 게재된 논문에서 리튬이온 배터리를 대체할 수 있는 소재 기술 확보가 어려울 것이라는 결과를 발표했다.

연구팀은 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 알루미늄(Al) 등 리튬이온 대체재로 연구되고 있는 소재들을 분석한 결과, 해당 소재를 이용한 배터리의 에너지밀도가 리튬이온 배터리보다 낮았다고 설명했다.

연구팀은 가까운 미래에 이같은 소재를 이용한 대체 기술이 리튬이온 배터리의 에너지밀도를 따라잡을 수 없을 것이라고 덧붙였다. .

연구팀에 따르면, 나트륨 기반의 배터리는 친환경적이지만 리튬이온 배터리보다 양극재의 전기 화학적 성질이 불안정하고 배터리 충방전 사이클이 훨씬 낮다.

또한 리튬이온 배터리에서 음극재로 이용되는 흑연을 나트륨 배터리에서 이용할 수 없다.

마그네슘 기반의 배터리는 생산 비용이 저렴한 반면 충전 속도가 느리고 수명이 긴 마그네슘 배터리를 제작하기 위해서 전력 구간을 낮은 범위로 설정해야 한다.

연구팀은 알루미늄 기반 배터리는 소재가 풍부하나, 제품 무게가 동급 성능의 리튬이온 배터리의 5배에 달한다고 언급했다.

또한, 알루미늄 배터리는 충전 시 두 배 이상 팽창한 뒤 방전 시 수축하는 것으로 관찰됐다.

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