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2차 전지 배터리 혁명이 발생한 이유.jpg

GravityNgc |2023.09.12 06:00
조회 46 |추천 0

 


수소는 에너지 저장 효율이 매우 높은 원자임에도, 운동량이 높아서,


에너지 밀도를 높이기가 어려운 원자야. 


높이려면 기압이 높아져서 위험해진다는거지.


그래서 이번에 창안된 것은 수소가 아닌 수소 이온으로 에너지를 저장하는 방식이야.



 


충전기를 배터리에 장착하고, 충전을 시작하면 충전기의 전자가 음극재로 이동하고,


양극재의 전자가 충전기로 들어가는데, 양극재에 전자가 없다면 충전이 더이상 되지 않아.


이때 수소를 a1을 통해서 분사해주는거야.


그러면 양극재에 반응해, 수소가 전자를 잃어버리고 수소 이온이 되어서 분리막 c1을 통과해, 


음극재에 쌓이기 시작하는거지.


이렇게 원하는 에너지 밀도만큼 수소를 공급해, 충전하는거야.


그리고 a1의 밸브를 잠그는거지. ph 0에서 ph 마이너스7까지 수소 이온 농도를 높이게 되면


에너지 밀도가 약 1000만배가 높아져, PH 마이너스 8이라면 1억배 높아져,


이렇게 충전된 전기를 소모하게 되면 수소이온이 분리막을 통과해, 


양극재의 전자와 결합해 수소가 되는데,


이 수소가 a2 밸브를 통해, 연료 전지 스택에 들어가, 전자를 빼았기고,


수소 이온이 된 이후에, 공기와 결합해, 물이 되어서 방출되는거야.


이 하이브리드 수소 이온 배터리의 경우, 


리튬이온보다 에너지 밀도를 1250배까지 높게 저장할수있어.


배터리 크기와 무게가 10배 작아지지만, 


단 한번의 충전으로 3000km를 주행하도록 만들수 있다는거지.


부정 할 수 없는 사실은 에너지 저장 효율이 가장 높은 원자는 수소라는거야.


그러나 원자의 운동량이 높아, 수소를 배터리 만들기에는 부적합한데,


수소 이온이 되면 물에 쉽게 녹아 저장하기도 쉽고, 배터리 소재로 적합하게되는거지.


수소 이온 배터리는 에너지 저장 효율이 가장 높은 원자로 만들어진 


최종 형태의 배터리가 될꺼야. 어떤 배터리도 추월 할 수 없어,


한번 충전으로 100만km를 주행할수도있어.


단, 충전 할때 수소를 공급하면서 전기를 충전해야 한다는 단점이 있지.


수소는 가볍기 때문에 수소 탱크를 장착할수있는데,


변환된 수소를 전기화학적 압축기로 압축해 저장하게 만들수도 있다는거야.


수소의 전자를 빼았아, 수소 이온으로 만들어,


배터리 음극재 탱크에 에너지를 저장하는방식이지.


수소 배터리가 아니라 수소이온 배터리가 정답이였던거야.


700bar가 아니라 1bar에서도 가능해.

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