리튬이온으로 에너지 밀도를 높이는데에는 분명한 한계에 있는데,에너지 밀도를 약 1000배 이상 높일수있는 방법이 있어.그건 바로 수소이온 배터리를 만드는거야.수소는 에너지 저장 밀도가 가장 높은 원자임에도,원자가 너무 작아서, 전자와 결합된 상태에서 운동량이 높아,배터리용으로 적합한 원자가 아니라고 하지.그렇기 때문에 액화수소를 만들고 700bar 압력의 수소차를 만들었어.하지만 거기서 한 단계 더 나아가서, 수소를 전자와 분리해서, 수소 이온과 전자 상태로 나눠 저장하는 방식의 배터리를 창안한거야. 이 배터리의 생산 공정에서는 양극 활물질이 없어, 하지만 A1에 수소를 공급하는 수소공급관이 있지.대신 B1에는 양극 반응극이 설치하는거야. 그리고 수소 공급관을 열고, 충전을 시작하면, B1 양극 반응극 통해, 수소의 전자가 충전기로 들어가게 되고, 충전기의 전자가 음극재로 들어가지.전자를 잃어버린 수소는 수소이온이 되어서 C1 분리막을 통과해서 음극재로 가는데,음극재가 바로 초고밀도 그래핀이야. 그래핀의 밀도를 3000배~6000배정도까지 높이게 되면 초고에너지 밀도의 음극재를 만들수있는데,수소 이온이 너무 작아서, 밀도가 높은 그래핀 사이에 잘 들어가는거지.수소 이온의 크기가 작기 때문에 이런것이 가능해지는거야.그렇게 수소를 계속 공급하면서 충전을 계속하다가, 그래핀에 전자와 수소이온이 포화 상태에 이르러서,더이상 충전이 불가해지고, 목적 에너지 밀도에 도달하면,A1 수소 공급 밸브를 잠그고, 배터리 뚜껑을 여는거야. 이때 잉여 수소들이 증발하게 되겠지.그리고 B1에 양극 반응극을 분리하고, 양극을 띄는 초고밀도 동일한 용량의 그래핀 양극재를 끼워넣는거지.동일한 용량의 그래핀에 양극의 띄게 하기 위해서 양극 물질을 넣어주는거지.그 다음에 전해액을 넣어주고, 뚜겅을 닫아 조립하고, 출시하는거야.전기를 사용하게 되면 음극재 그래핀에서 전자가 전선을 타고 양극재 그래핀으로 가고,이온 결합이 되어있던 수소이온이 분리되어, 분리막을 통과해 양극재 흑연에 이온결합이 되는거야.전자는 전선을 타고 음극재와 양극재를 내부를 오가고, 수소이온은 전해액을 통해, 분리막을 통과해, 음극재와 양극재 외부에서 오고 가면서 이온결합을 하는거지.또, 수소 이온이 잘 들어갈수있도록, 음극재와 양극재 사이 사이 통로를 만들어주면 되는거야. 수소 이온과 그래핀을 활용하면 리튬이온 배터리에 비해 에너지 밀도를 1000배 이상 높일수있어,액화수소를 저장하는 탱크도, 이 초고밀도 그래핀으로 수소를 전자와 수소이온으로 분리해서 저장해두고,전류를 흘려보내면서 전자를 사용하고, 양극반응극에서, 수소이온과 전자가 결합해서, 수소가 만들어지는거지.이때 전기 화학적 압축기로 압축해서, 수소를 외부로 보내 수소를 공급하고, 수소를 연료전지 스택으로 보내서,이중으로 전기를 생산할수있어. 이 기술을 활용해서, 수소를 저장하면 액화 수소 저장 장치보다 효율도 높고, 안정적이라는거지.크기를 10배 작게 만든 상태에서 에너지 밀도가 100배까지 높일수있는데,10배 작은 크기의 배터리가 한번 충전으로 100,000km롤 갈수있다면 배터리의 혁명이 시작되는거지.또, 무게가 감소함에 따라서 ,모든 전기 자동차가 10년간 운행했을때,모든 전기차에 일괄 적용하게 되면 엄청난 양의 전기를 아낄수있게 되는거야.배터리의 생산단가도 낮아지고, 생산성이 높아질수밖에 없겠지.수소 이온 배터리는 궁극의 배터리가 될 거야.저작권자:GravityNgc. 3
배터리의 에너지 밀도를 1000배 높이는 방법 .JPG
리튬이온으로 에너지 밀도를 높이는데에는 분명한 한계에 있는데,
에너지 밀도를 약 1000배 이상 높일수있는 방법이 있어.
그건 바로 수소이온 배터리를 만드는거야.
수소는 에너지 저장 밀도가 가장 높은 원자임에도,
원자가 너무 작아서, 전자와 결합된 상태에서 운동량이 높아,
배터리용으로 적합한 원자가 아니라고 하지.
그렇기 때문에 액화수소를 만들고 700bar 압력의 수소차를 만들었어.
하지만 거기서 한 단계 더 나아가서, 수소를 전자와 분리해서,
수소 이온과 전자 상태로 나눠 저장하는 방식의 배터리를 창안한거야.
이 배터리의 생산 공정에서는 양극 활물질이 없어,
하지만 A1에 수소를 공급하는 수소공급관이 있지.
대신 B1에는 양극 반응극이 설치하는거야.
그리고 수소 공급관을 열고, 충전을 시작하면, B1 양극 반응극 통해,
수소의 전자가 충전기로 들어가게 되고, 충전기의 전자가 음극재로 들어가지.
전자를 잃어버린 수소는 수소이온이 되어서 C1 분리막을 통과해서 음극재로 가는데,
음극재가 바로 초고밀도 그래핀이야.
그래핀의 밀도를 3000배~6000배정도까지 높이게 되면 초고에너지 밀도의 음극재를 만들수있는데,
수소 이온이 너무 작아서, 밀도가 높은 그래핀 사이에 잘 들어가는거지.
수소 이온의 크기가 작기 때문에 이런것이 가능해지는거야.
그렇게 수소를 계속 공급하면서 충전을 계속하다가,
그래핀에 전자와 수소이온이 포화 상태에 이르러서,
더이상 충전이 불가해지고, 목적 에너지 밀도에 도달하면,
A1 수소 공급 밸브를 잠그고, 배터리 뚜껑을 여는거야.
이때 잉여 수소들이 증발하게 되겠지.
그리고 B1에 양극 반응극을 분리하고, 양극을 띄는 초고밀도 동일한 용량의 그래핀 양극재를 끼워넣는거지.
동일한 용량의 그래핀에 양극의 띄게 하기 위해서 양극 물질을 넣어주는거지.
그 다음에 전해액을 넣어주고, 뚜겅을 닫아 조립하고, 출시하는거야.
전기를 사용하게 되면 음극재 그래핀에서 전자가 전선을 타고 양극재 그래핀으로 가고,
이온 결합이 되어있던 수소이온이 분리되어, 분리막을 통과해 양극재 흑연에 이온결합이 되는거야.
전자는 전선을 타고 음극재와 양극재를 내부를 오가고,
수소이온은 전해액을 통해, 분리막을 통과해, 음극재와 양극재 외부에서 오고 가면서 이온결합을 하는거지.
또, 수소 이온이 잘 들어갈수있도록, 음극재와 양극재 사이 사이 통로를 만들어주면 되는거야.
수소 이온과 그래핀을 활용하면 리튬이온 배터리에 비해 에너지 밀도를 1000배 이상 높일수있어,
액화수소를 저장하는 탱크도, 이 초고밀도 그래핀으로 수소를 전자와 수소이온으로 분리해서 저장해두고,
전류를 흘려보내면서 전자를 사용하고, 양극반응극에서,
수소이온과 전자가 결합해서, 수소가 만들어지는거지.
이때 전기 화학적 압축기로 압축해서, 수소를 외부로 보내 수소를 공급하고,
수소를 연료전지 스택으로 보내서,
이중으로 전기를 생산할수있어.
이 기술을 활용해서, 수소를 저장하면 액화 수소 저장 장치보다 효율도 높고, 안정적이라는거지.
크기를 10배 작게 만든 상태에서 에너지 밀도가 100배까지 높일수있는데,
10배 작은 크기의 배터리가 한번 충전으로 100,000km롤 갈수있다면 배터리의 혁명이 시작되는거지.
또, 무게가 감소함에 따라서 ,모든 전기 자동차가 10년간 운행했을때,
모든 전기차에 일괄 적용하게 되면 엄청난 양의 전기를 아낄수있게 되는거야.
배터리의 생산단가도 낮아지고, 생산성이 높아질수밖에 없겠지.
수소 이온 배터리는 궁극의 배터리가 될 거야.
저작권자:GravityNgc.