배터리 에너지 밀도 1000배 높이는법.JPG

배터리의 에너지 밀도를 높이는데, 한계에 직면하고있는데,

에너지 밀도를 약 1000배 이상 높일수있는 방법이 있어.

그건 바로 수소이온 배터리를 만드는건데,

수소는 에너지 저장 밀도가 가장 높은 원자임에도,

원자가 너무 작아서, 전자와 결합된 상태에서 운동량이 높아,

배터리용으로 적합한 원자가 아니라는 평가를 받아왔지.

그래서 수소를 전자와 분리해서, 수소이온과 전자로 나눠 저장하는 방식의 배터리를 창안한거야.

이 배터리는 양극 활물질이 없어, 하지만 A1에 수소 밸브관이 있지.

B1에는 양극 반응극이 설치하는거야. 그리고 수소 밸브관을 열고,

충전을 시작하면, B1을 통해, 수소의 전자가 충전기로 들어가게 되고, 충전기의 전자가 음극재로 들어가지.

전자를 잃어버린 수소는 수소이온이 되어서 C1 분리막을 통과해서 음극재로 가는데,

음극재가 바로 고밀도 그래핀이야.

그래핀의 밀도가 3000배정도까지 높아지게 되면 초고에너지 밀도의 음극재를 만들수있는데,

수소 이온이 너무 작아서, 밀도가 높은 그래핀 사이에 잘 들어가는거지.

그렇게 수소를 공급하면서 충전을 계속하다가, 목적 에너지 밀도에 도달하고,

A1 수소 공급 밸브를 잠그고, 배터리 뚜껑을 여는거야.

그리고 양극 반응극을 분리하고, 양극을 띄는 초고밀도 복합 그래핀 양극재를 끼워넣는거지.

그 다음에 전해액을 넣어주고, 뚜겅을 닫아 조립하고, 출시하는거야.

전기를 사용하게 되면 음극재 그래핀에서 전자가 전선을 타고 양극재 흑연으로 가고,

이온 결합이 되어있던 수소이온이 분리되어, 분리막을 통과해 양극재 흑연에 이온결합이 되는거야.

전자는 전선을 타고 음극재와 양극재를 내부를 오가고,

수소이온은 전해액을 통해, 음극재와 양극재 외부에서 오고 가는거지.

수소이온과 그래핀을 활용하면 리튬이온 배터리에 비해 에너지 밀도를 1000배 이상 높일수있어.