수소라는 원자는 가장 작은 원소라서 전자의 저장 효율이 가장 높은데,너무 작은 원소라서 운동량이 매우 높은거야.그래서 이 수소에서 전자를 빼았아 수소이온이 되면 수소는 운동량을 잃어버리고 물에도 쉽게 녹지.그래서 수소형태로 에너지를 저장하는게 아니라 수소에서 전자를 빼았아, 수소이온 형태로 에너지 밀도를높이는 방식을 채택한게 바로 수소이온 배터리야.궁극의 배터리라고 할수있지 수소이온 배터리인데, 수소이온 배터리의 원리를 설명하자면,충전기를 전선에 결합하고, 충전을 시작하면, 충전기의 전자가 음극재로 이동하지.그러면 이때 양극재에서 전자를 끌어와야하는데, 전자가 없는거야.물론 양극재를 구성하는 원자에 전자를 빼았아 올수있는데,충전 전압을 높이게 되면, 양극재를 구성하는 원자의 전자를 빼았아와서 음극재로 이동시켜,그런데 이런경우 양극재의 전자를 빼았긴 이온이 오지 않아서, 음극재가 팽창하고 터지는거야.그래서 낮은 전압으로 충전을 시키는데 충전이 되지 않는거지.이때 a1의 수소밸브관을 열어서 수소를 공급하는거야.수소가 전자를 잃어버리면 수소 이온이 되어서, 분리막 c1을 통과해 음극재로 이동하게 되지.전자는 전선을 타고 충전기로 가고, 충전기의 전자는 음극재로 가는거야.음극재에 전자가 쌓이고, 그 음극재에 수소이온이 맞닿아 균형을 이루지.여기서 이온이 전자에 비해 적게 오게 되면 균형이 깨지고 열이 높아져서 폭발이 일어날수있어.전고체 배터리가 그래서 열이 높은거야. 이렇게 수소를 공급하면서 충전을 하는데, 음극재의 수소이온 농도가 0이라고 가정했을때,마이너스 1까지 수소이온 농도를 높이면 에너지 밀도가 약 10배 상승하지.마이너스 2까지 높이면 에너지 밀도가 100배 상승해,마이너스 3까지 높이면 에너지 밀도가 1000배가 상승하지.단순하게 리튬 이온에 비해 약 1250배정도 전자를 더 효율적으로 저장할수있는데,현재 기체 형태로 수소를 에너지로 저장하는 방식은 100배정도밖에 되지 않아.수소이온 형태로 저장하면 리튬이온과 같은 질량에 비해 약 1250배정도 더 저장하고, 농도를 높이면 1000만배 까지 높일수있고, 크기를 작게 만들수있어. 무게는 높아지겠지.바로 이게 궁극의 배터리 수소이온 배터리야.그런데 여기서 이제 전기를 소모하게 되면, 음극재에 있던 전자가 전선을 타고 양극재로 이동하고,음극재에 있던 수소이온이 분리막을 통과해 양극재로 이동하지.그리고 수소이온과 전자가 만나 수소가 되는데, 이 수소를 a2 배관으로 보내는거야.a2를 통해 수소를 전기화학적 압축기로 압축해 수소탱크에 저장하는게 아니라,연료 전지 스택으로 보내 전자를 빼았아 전기를 생산하고 수소이온으로 저장하는거야.그리고 전기를 충전할때, 이 수소이온에 전자를 공급해 수소로 만들고, 그 수소가 수소이온 배터리의 양극재로 이동하도록 해서, 수소이온을 만들어서, 음극재에 전자와 수소이온 농도를 높이는거지.이러면 수소이온 배터리에서 수소는 일시적인 형태고, 저장할때는 수소이온 형태로 저장되는거야.이게 바로 궁극의 수소 이온 배터리의 구조야.수소이온 배터리와 연료 전지 스택, 그리고 수소이온을 저장하는 수소이온 저장 탱크,이러면 전기만 공급하더래도, 높은 에너지 밀도를 높이면서, 저장탱크의 크기나 규모도 줄일수있지.수소는 에너지를 사용하는 과정에서 일시적으로 존재하고, 대부분 수소이온의 형태가 되는거야.PH 마이너스7 1.5v 크기의 수소이온 배터리를 장착하고, 수소 연료 전지 스택을 장착하고. 1.5V 크기의 수소이온 저장 탱크를 장착하는거지.그러면 전기를 사용하면 음극재에 수소이온이 수소가 되어, 연료 전지 스택을 거쳐, 수소이온 저장 탱크에 저장되고,충전할때는 수소이온 저장탱크에 전자를 공급해, 수소로 만들어, 1.5V 수소이온 배터리에서의 양극재로 보내,수소를 수소이온으로 만들어, 음극재에 전자와 저장하는거야.1세대 앞선 궁극의 배터리 그게 바로 이 수소이온 배터리야.에너지 밀도는 약 1000만배, 100억배까지도 높일수도있지.수소이온 1.5V 크기의 배터리 하나로 2000Kg의 차량이 3000KM를 주행할수있다는거야.크기는 100배 작아지고, 무게는 90% 낮아지는거지.모든 자동차에 적용하게 되면 무게게 낮아져, 자동차 연비가 좋아지면서 1년만 이익을 계산하더래도 엄청나겠지.
수소이온 배터리가 궁극의 배터리인 이유.jpg
수소라는 원자는 가장 작은 원소라서 전자의 저장 효율이 가장 높은데,
너무 작은 원소라서 운동량이 매우 높은거야.
그래서 이 수소에서 전자를 빼았아 수소이온이 되면 수소는 운동량을 잃어버리고 물에도 쉽게 녹지.
그래서 수소형태로 에너지를 저장하는게 아니라 수소에서 전자를 빼았아, 수소이온 형태로 에너지 밀도를
높이는 방식을 채택한게 바로 수소이온 배터리야.
궁극의 배터리라고 할수있지
수소이온 배터리인데, 수소이온 배터리의 원리를 설명하자면,
충전기를 전선에 결합하고, 충전을 시작하면, 충전기의 전자가 음극재로 이동하지.
그러면 이때 양극재에서 전자를 끌어와야하는데, 전자가 없는거야.
물론 양극재를 구성하는 원자에 전자를 빼았아 올수있는데,
충전 전압을 높이게 되면, 양극재를 구성하는 원자의 전자를 빼았아와서 음극재로 이동시켜,
그런데 이런경우 양극재의 전자를 빼았긴 이온이 오지 않아서, 음극재가 팽창하고 터지는거야.
그래서 낮은 전압으로 충전을 시키는데 충전이 되지 않는거지.
이때 a1의 수소밸브관을 열어서 수소를 공급하는거야.
수소가 전자를 잃어버리면 수소 이온이 되어서, 분리막 c1을 통과해 음극재로 이동하게 되지.
전자는 전선을 타고 충전기로 가고, 충전기의 전자는 음극재로 가는거야.
음극재에 전자가 쌓이고, 그 음극재에 수소이온이 맞닿아 균형을 이루지.
여기서 이온이 전자에 비해 적게 오게 되면 균형이 깨지고 열이 높아져서 폭발이 일어날수있어.
전고체 배터리가 그래서 열이 높은거야.
이렇게 수소를 공급하면서 충전을 하는데,
음극재의 수소이온 농도가 0이라고 가정했을때,
마이너스 1까지 수소이온 농도를 높이면 에너지 밀도가 약 10배 상승하지.
마이너스 2까지 높이면 에너지 밀도가 100배 상승해,
마이너스 3까지 높이면 에너지 밀도가 1000배가 상승하지.
단순하게 리튬 이온에 비해 약 1250배정도 전자를 더 효율적으로 저장할수있는데,
현재 기체 형태로 수소를 에너지로 저장하는 방식은 100배정도밖에 되지 않아.
수소이온 형태로 저장하면 리튬이온과 같은 질량에 비해 약 1250배정도 더 저장하고,
농도를 높이면 1000만배 까지 높일수있고, 크기를 작게 만들수있어. 무게는 높아지겠지.
바로 이게 궁극의 배터리 수소이온 배터리야.
그런데 여기서 이제 전기를 소모하게 되면,
음극재에 있던 전자가 전선을 타고 양극재로 이동하고,
음극재에 있던 수소이온이 분리막을 통과해 양극재로 이동하지.
그리고 수소이온과 전자가 만나 수소가 되는데,
이 수소를 a2 배관으로 보내는거야.
a2를 통해 수소를 전기화학적 압축기로 압축해 수소탱크에 저장하는게 아니라,
연료 전지 스택으로 보내 전자를 빼았아 전기를 생산하고 수소이온으로 저장하는거야.
그리고 전기를 충전할때, 이 수소이온에 전자를 공급해 수소로 만들고,
그 수소가 수소이온 배터리의 양극재로 이동하도록 해서, 수소이온을 만들어서, 음극재에 전자와 수소이온 농도를 높이는거지.
이러면 수소이온 배터리에서 수소는 일시적인 형태고, 저장할때는 수소이온 형태로 저장되는거야.
이게 바로 궁극의 수소 이온 배터리의 구조야.
수소이온 배터리와 연료 전지 스택, 그리고 수소이온을 저장하는 수소이온 저장 탱크,
이러면 전기만 공급하더래도, 높은 에너지 밀도를 높이면서, 저장탱크의 크기나 규모도 줄일수있지.
수소는 에너지를 사용하는 과정에서 일시적으로 존재하고, 대부분 수소이온의 형태가 되는거야.
PH 마이너스7 1.5v 크기의 수소이온 배터리를 장착하고, 수소 연료 전지 스택을 장착하고.
1.5V 크기의 수소이온 저장 탱크를 장착하는거지.
그러면 전기를 사용하면 음극재에 수소이온이 수소가 되어, 연료 전지 스택을 거쳐, 수소이온 저장 탱크에 저장되고,
충전할때는 수소이온 저장탱크에 전자를 공급해, 수소로 만들어, 1.5V 수소이온 배터리에서의 양극재로 보내,
수소를 수소이온으로 만들어, 음극재에 전자와 저장하는거야.
1세대 앞선 궁극의 배터리 그게 바로 이 수소이온 배터리야.
에너지 밀도는 약 1000만배, 100억배까지도 높일수도있지.
수소이온 1.5V 크기의 배터리 하나로 2000Kg의 차량이 3000KM를 주행할수있다는거야.
크기는 100배 작아지고, 무게는 90% 낮아지는거지.
모든 자동차에 적용하게 되면 무게게 낮아져, 자동차 연비가 좋아지면서 1년만 이익을 계산하더래도 엄청나겠지.