수소는 가장 적은 원소라서 그 원소에 전자가 결합되어있으면 운동량이 높아서,
배터리의 에너지 저장 원소로 사용하기에 부적합한 원소로 알려져있어.
그래서 이 수소에서 전자를 빼았아 수소이온과 전자로 분리해서
저장하는 배터리를 만드는거야.
수소 이온 배터리인데, B에는 반응극밖에 없고, 양극활물질이 없어.
이 상태에서 충전을 시작하게 되면, 양극재에 전자가 없어 충전이 불가능한데,
이때 A1의 수소 밸브관을 여는거지.
수소가 공급되면서, 충전을 시작하면, 수소가 전자를 잃어버려, 수소이온이 되어 분리막 C를 통과해
D 음극재에 쌓이게 되고, 전자는 전선을 타고 양극재에서 음극재로 넘어가 음극재에서 쌓이게 되지.
이렇게 수소를 계속 공급하면서 충전을 하는거야.
목적 에너지 밀도에 도달하게 되었을때, 수소 밸브관을 잠그고, 잔여 수소를 사용하기 위해서 계속 충전을 하는거지.
완전 충전이 되면 배터리 뚜겅을 여는거야.
그리고 양극재에 전선과 결합된 반응극을 분리하고, 양극을 띄는 양극과 전자를 저장할 흑연 결합체를 결합해주는거야.
그리고 양극재에 전해질을 넣어주고, 뚜겅을 닫는거야.
이러면 수소이온 배터리가 만들어지는데, 전기를 소모하기 되면 음극재에서 전선을 타고, 양극재로 이동하고,
음극재에 있던 수소이온이 분리막을 통과해 양극재로 이동해, 흑연에 쌓이는거야.
양극활물질이 없는 대신 전자와 수소이온을 분리해서 저장할 흑연을 만들어 둔거야.
그러면 수소이온은 분리막을 통과하면서 양극재와 음극재 외부에서 이동하고,
전자는 전선을 통해 이동하면서, 양극재와 음극재 내부에서 이동하는거지.
이렇게 전자와 수소이온이 결합되는것을 막아주는거지.
이런 형태로 PH 마이너스 7 등급 배터리가 만들어지게 되면 에너지 밀도가 약 1000만배 이상 높아져,
흑연 사이에 전자와 수소이온의 균형이 맞아야, 안정적으로 에너지를 저장할수있어.
전압을 높여서 충전하다가, 양극재나 음극재를 구성하는 원자의 전자를 가져오게 되고,
그에 대응하는 수소이온이 없는경우, 배터리가 부하를 일으켜 폭발할수도있겠지.
수소이온 배터리는 에너지 밀도의 한계를 넘어설수있는 1세대 앞선 궁극의 배터리야.
가치는 1경원 이상이겠지.
수소이온 배터리로 배터리 무게를 줄이게 되면 모든 전기차에 적용했을때,
매년 낭비되는 엄청난 양의 전기 소비량을 감소시킬수있어