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에너지 밀도 1만배 수소이온 배터리의 핵심 기술.jpg

GravityNgc |2023.09.23 06:05
조회 20 |추천 0

 


수소는 가장 적은 원소라서 전자와 결합되면 운동량이 높아서 기압이 높아,


에너지 밀도를 높이기 어려운데, 그래서 전자를 빼았아 수소이온 형태로 저장하는 수소이온 배터리를 만드는거야.



 


이 수소이온 배터리를 제조하는데, B의 전선에 반응극을 설치하고, 


A에 수소밸브관을 열어서, 수소를 공급하는거야.


그리고 전선으로 충전을 시작하면 B에 있던 수소의 전자가 반응극에 의해서 전선을 통해 음극재 D로 가게 되고,


전자를 잃어버린 수소가 수소이온이 되어 분리막 C를 통과해서 음극재 D에 쌓이게 되지.


이렇게 수소를 계속 공급하면서 충전을 하는거야. 


수소 공급량이 PH0에서 PH마이너스 3이 되면 약 1000배의 에너지 밀도를 높이게 되는거지.


PH 마이너스 3 급 배터리가 되는데, 이렇게 에너지 밀도를 높여둔 상태에서 수소 밸브관을 잠그고, 


배터리를 여는거야. 그리고 양극재 부분이 반응극을 분리하고, 양극재를 설치하는데,


이 양극재는 활물질이 없는거야. 대신 흑연으로 양극재 활물질을 대체하는거지.


이 곳으로 전자가 전선을 타고 들어오고, 전해질을 통해 수소이온이 흑연 사이에 저장되는거야.


이렇게 흑연이 전자와 수소 이온이 만나 수소가 되는것을 막는거야.


그리고 충전할때는 양극재에 있던 수소 이온이 분리막을 통과해 음극재로 가고,


양극재 흑연에 있던 전자가 전선을 타고 음극재 흑연으로 가는거지.


수소 이온은 분리막을 통과하면서 음극재와 양극재에서 전자의 흐름에 따라 이동하고,


전자는 전선을 통해, 음극재와 양극재로 이동하지.


전자와 수소가 화학 반응이 일어나지 못하게 하는거지.


이 에너지 밀도를 결정하는것은 수소이온량인데,


수소 이온 1개와 전자 1개가 동일하게 움직여야 에너지 반응이 없어,


쉽게 말하면, 배터리에 분리막을 완전히 막아서, 수소이온이 분리막을 통과하지 못하게 되면,


전자와 수소이온이 만나지 못해, 전자에서 열을 발생시키는거지. 


그러다가 전해질이 가열되다가 팽창해서 터지는경우가 있겠지.


양극재 활물질을 없애고 흑연으로 대체하고, 양극재에 흑연에 다른 물질을 혼합해, 


양극을 띄게 만들면 되는거지. 


물론 음극재에 음극성을 더 띄게해서 그 문제를 해결할수도있어

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