수소이온 배터리는 천조 이상의 가치를 가지고 있다고 하는데,
배터리 무게가 1/10배, 1/100배가 작아진다면 그 만큼 전기차의 무게를 줄일수있어서,
전력 낭비를 막게 되겠지.
수소는 리튬이온에 비해 약 1250배 더 많은 에너지를 저장할수있지만,
그럼에도 배터리로 만들어지지 못했던 이유는 수소는 너무 작은 원자라
전자와 결합하면 운동량이 높아 기압이 높기 때문이야.
최근 액화수소 전지를 만들기도 했지.
그러나 역시 방법은 존재했지.
수소에서 전자를 빼았아 수소이온의 형태로 배터리를 만드는거야.
이 배터리가 바로 수소이온 배터리인데,
리튬이온처럼 양극활물질로 만들어서 넣는게 아니야.
b에는 양극활물질이 없고 양극 반응극만 존재하지.
충전을 시작하게 되면 b에 전자가 없기 때문에 충전이 되지 않아.
이때 A 수소 공급관의 밸브를 열고 수소를 공급하는거야.
B의 수소로 인해서 기압이 높아지게 되면, 충전을 시작하는거지.
그러면 수소에서 전자가 전선을 충전기로 가고, 충전기에 있던 전자가 음극재로 가는거지.
그리고 수소는 전자를 잃어버려서, 수소이온이 되어 분리막을 통과해 음극재에 저장되는거야.
음극재 내부에 전자가 저장되고, 외부에 그에 상응하는 수소이온이 결합하는거지.
이렇게 수소를 공급하면서 충전을 해서, PH농도가 0에서 -2까지 에너지 밀도를 약 100배를 높아진거야.
그리고 수소밸브관을 잠그고,
계속 충전하다가, 충전이 더이상 안되면 충전을 멈추고,
배터리의 뚜겅을 여는거야. 그리고 양극재에 있던 반응극을 제거하고,
반응극에 양극재를 설치하는데, 양극을 띄는 흑연 양극재를 설치하는거지.
그리고 전해질을 넣고 뚜겅을 닫은뒤, 전기를 소모하게 되면,
음극재 내부에 있던 전자가 전선을 타고 양극재 내부로 이동하고,
음극재 외부에 있던 수소이온이 분리막을 통과해 양극재 외부로 가게 되지.
이렇게 수소이온은 분리막을 통과해 양극재와 음극재 외부에서 이동하고,
전자는 전선을 타고 양극재와 음극재 내부에서 이동하는거야.
PH 농도가 0에서 -2가 되면 에너지 밀도가 100배 상승하는데,
이것은 에너지 밀도를 측정하기 위해서 그런것이지.
전자와 같이 수소이온이 이동하기 때문에 에너지 밀도가 상승해도 PH 농도는 0이야.
이렇게 충전할때 수소와 전자를 분리해서, 전자는 전선을 타고 음극재 내부에,
수소이온은 분리막을 통과해 음극재 외부에 저장하고,
전기를 소모하면 양극재 내부에 전자를 저장하고, 양극재 외부에 수소이온을 저장하는 형태지.
PH-7농도까지 수소를 공급하면서 충전하면 에너지 밀도를 천만배까지 높일수있어.
현존하는 가장 혁신적인 궁극의 배터리는 바로 수소이온 배터리야.
리튬이온, 전고체 배터리 보다 월등한 에너지 밀도를 가지게 되지