에너지를 저장하기 가장 이상적인 원자는 바로 수소야.수소 이온은 에너지 밀도가 리튬 이온에 비해 무려 1250배가 높게 만들수있지만,수소는 가장 작은 원자라서, 전자와 결합한 상태에서는 운동량이 매우 높다는 단점이있어.그래서 수소의 온도를 낮춰 액화시키는 기술을 사용하고있지. 그래서 고안된건데 그건 수소를 수소이온과 전자로 분리해서 저장하는 방식의 배터리를 만드는거야. 이 배터리가 바로 궁극의 수소이온 배터리인데, 만드는 방법은 음극재에 음극활물질을 설치해두고, 그 밑에 탄소 나노튜브를 설치하는거야.음극 활물질이 음극성을 띄게 만드는거야.그리고 양극재에 양극 반응극을 설치하고, 전해질을 가득 체워넣는거지.그 다음 A1에 수소공급관을 열고, 수소를 공급하면서, 충전을 시작하는거야.그러면 양극 반응극에 닿은 수소의 전자가 반응극을 통해 전선으로 가, 충전기에 들어가고,충전기에 있던 전자가 음극재로 들어가는거야.그리고 수소는 전자를 잃어버려, 수소이온이 되어 분리막 C1을 통과해 음극재에 외부에 저장되는거지.수소이온은 음극재 외부의 이온 결합이 되고, 전자는 내부에 저장되는 방식이지.이렇게 계속 충전을 하다가, 음극재 용량에 맞게 에너지 포화도에 도달하게 되면, 수소 공급관을 닫아 멈추는거야.그리고 뚜겅을 열고 남은 수소가 배출되도록 하고, 양극재에 양극 반응극을 분리하고,양극 활물질과 음극재와 동일한 용량의 탄소 나노튜브를 설치하는거지.전기를 사용하면 수소의 전자가 전선을 타고 양극재로 가고, 수소이온이 이온결합을 해제해서,분리막을 통과해 양극재 탄소 나노튜브와 이온결합을 하면서 수소이온과 전자로 분리되어 저장하도록 하는거야.수소 이온과 전자가 만나 수소가 되지 못하도록 하는게 핵심 기술이지.이렇게 수소의 전자를 음극재 내부에 저장하고, 수소이온은 외부에 저장해서,전자는 전선을 통해, 양극재와 음극재에서 이동하고,수소 이온은 전해질을 통해서, 분리막을 통과하면서, 흑연 외부에 저장되는거야.서로 만나지 않게 하는거지.수소 양이온의 크기는 1.5페르미정도 되는데, 1/1,000,000나노 미터야.1나노 크기보다 약 1백만배 작다는거지. 그래서 고밀도 6000배~100만배 탄소 나노 튜브 안으로 수소 이온이 잘 움직이는데,탄소 나노튜브안에 수소이온이 이동할수있는 전해질 물질만 충분하면 가능해지는거야.배터리 크기를 유지하면 용량을 1200배까지 높아질수있는데,1번 충전으로 1200번 충전 한 것과 같아지는거지.배터리당 에너지 밀도를 낮춰 작게 만들어, 전압을 높이면 초고속 충전도 가능해, 배터리 크기를 10배를 줄이면서, 에너지 밀도가 100배가 높아져서 상용화를 할수도있는데,에너지 저장의 혁신을 불러올 궁극의 배터리라고 할수있지
한번 충전으로 30만km를 주행하는 방법.JPG
에너지를 저장하기 가장 이상적인 원자는 바로 수소야.
수소 이온은 에너지 밀도가 리튬 이온에 비해 무려 1250배가 높게 만들수있지만,
수소는 가장 작은 원자라서, 전자와 결합한 상태에서는 운동량이 매우 높다는 단점이있어.
그래서 수소의 온도를 낮춰 액화시키는 기술을 사용하고있지.
그래서 고안된건데 그건 수소를 수소이온과 전자로 분리해서 저장하는 방식의 배터리를 만드는거야.
이 배터리가 바로 궁극의 수소이온 배터리인데,
만드는 방법은 음극재에 음극활물질을 설치해두고, 그 밑에 탄소 나노튜브를 설치하는거야.
음극 활물질이 음극성을 띄게 만드는거야.
그리고 양극재에 양극 반응극을 설치하고, 전해질을 가득 체워넣는거지.
그 다음 A1에 수소공급관을 열고, 수소를 공급하면서, 충전을 시작하는거야.
그러면 양극 반응극에 닿은 수소의 전자가 반응극을 통해 전선으로 가, 충전기에 들어가고,
충전기에 있던 전자가 음극재로 들어가는거야.
그리고 수소는 전자를 잃어버려, 수소이온이 되어 분리막 C1을 통과해 음극재에 외부에 저장되는거지.
수소이온은 음극재 외부의 이온 결합이 되고, 전자는 내부에 저장되는 방식이지.
이렇게 계속 충전을 하다가, 음극재 용량에 맞게 에너지 포화도에 도달하게 되면, 수소 공급관을 닫아 멈추는거야.
그리고 뚜겅을 열고 남은 수소가 배출되도록 하고, 양극재에 양극 반응극을 분리하고,
양극 활물질과 음극재와 동일한 용량의 탄소 나노튜브를 설치하는거지.
전기를 사용하면 수소의 전자가 전선을 타고 양극재로 가고, 수소이온이 이온결합을 해제해서,
분리막을 통과해 양극재 탄소 나노튜브와 이온결합을 하면서 수소이온과 전자로 분리되어 저장하도록 하는거야.
수소 이온과 전자가 만나 수소가 되지 못하도록 하는게 핵심 기술이지.
이렇게 수소의 전자를 음극재 내부에 저장하고, 수소이온은 외부에 저장해서,
전자는 전선을 통해, 양극재와 음극재에서 이동하고,
수소 이온은 전해질을 통해서, 분리막을 통과하면서, 흑연 외부에 저장되는거야.
서로 만나지 않게 하는거지.
수소 양이온의 크기는 1.5페르미정도 되는데, 1/1,000,000나노 미터야.
1나노 크기보다 약 1백만배 작다는거지.
그래서 고밀도 6000배~100만배 탄소 나노 튜브 안으로 수소 이온이 잘 움직이는데,
탄소 나노튜브안에 수소이온이 이동할수있는 전해질 물질만 충분하면 가능해지는거야.
배터리 크기를 유지하면 용량을 1200배까지 높아질수있는데,
1번 충전으로 1200번 충전 한 것과 같아지는거지.
배터리당 에너지 밀도를 낮춰 작게 만들어, 전압을 높이면 초고속 충전도 가능해,
배터리 크기를 10배를 줄이면서, 에너지 밀도가 100배가 높아져서 상용화를 할수도있는데,
에너지 저장의 혁신을 불러올 궁극의 배터리라고 할수있지