액화 수소 배터리가 현실화 되려면 초전도체 기술이 필요한데,
액화 수소배터리의 경우 이중 구조로 내부의 온도가 -256도가 되고,
전자가 전선을 타고 이동하는데, 이때 초전도체 기술을 활용하는거야.
배터리 내부를 보게 되면 내부의 온도는 -256도인데,
이중구조로 사이에는 극진공 상태를 유지하지.
그리고 배터리 안에는 액화 수소 말고 액화 수소 이온을 5%~10%정도 넣는데,
고압 충전하는 과정에서 배터리의 구성 물질의 전자를 끌어와서
자유 전자가 발생하게 되면 배터리가 폭발할수있기 때문에, 수소이온을 넣는데,
이러면 배터리 용량이 90%로 줄어들게 되는거지. 5%~ 10% 전자 저장 여유 분을 두는거야.
내부의 -256도가 유지되도록 절연체로 코팅하고,
이중구조로 만들면서 내부 사이에는 극진공 상태를 유지하는거지.
그리고 케이블이 초전도체 케이블인데,
초전도체 케이블과 배터리 안의 액화 수소의 온도가 높아지게 되면,
냉각해야하는데, 이때 액화 질소로 냉각을 하는거야.
액화 질소의 경우 -197도까지 떨어 질 수 있는데,
차가 지나가면서 공기를 흡수하는데, 여기서 액화 질소를 추출해서,
공랭을 통해서 액화 질소를 만들고, 그 액화 질소를 저장해두는거야.
그리고 -256도의 액화 수소 냉각재의 압력을 높인뒤,
액화 질소로 열을 흡수하고 냉각재의 온도를 떨어트리는거야.
그리고 이 액화 수소로 초전도체 케이블과 배터리의 온도를 낮추는거지.
그리고 다시 냉각재의 압력이 높아지면 압축기로 냉각제를 압축하고,
액화질소로 열을 흡수해 압력을 낮춰서 열을 낮추는거야.
이런식으로 자동차 안에 액화 질소를 생성해서 냉각하면서 온도를 조절하는
냉각시설도 만들어야 한다는거지. 배터리 냉각 시설 유지에도 전기가 소모되겠지.
에너지 밀도가 이론적으로 100만배가 높아지닌깐, 배터리 크기를 줄여서,
무게를 절감하게 되면 상용화 가치가 생기는거지.
이렇게 액화 수소 이온 배터리가 만들어져서,
전기를 소모하면, 초전도체 케이블로 전자가 흐르고,
액화 수소 이온이 분리막 C를 통과해서 양극재로 가고,
양극재에서 전자와 만난 액화 수소이온이 액화 수소가 되는거지.
그리고 충전할때, 양극재에서 전자가 초전도체 케이블을 통해 충전기로 들어가고,
충전기에서 전자가 음극재로 이동하는거야.
그러면 양극재에 있던 액화 수소 이온이 분리막을 통과해서,
음극재의 전자와 만나 액화 수소가 되는거지.
이 과정에서 -256도를 유지 관리하는데,
진공 단열을 설치하고, 케이블도 초전도체 케이블을 설치해서
전기 저항을 낮춰, 전력 손실과 발열을 줄이는거지.
상용화가 되려면 배터리를 사용하는 과정에서 발생하는 열을 -256도까지 냉각시켜줘야하는데,
이때 사용되는 전기 소비량이 배터리 무게가 감소한 것과
초전도체 기술로 전력 낭비를 막은것에 비해서 전력의 효율이 높아야 돼,