리튬공기전지의 진화

미래 전기자동차를 위해, 리튬공기전지는 지금도 혁신중

 

영국의 센터루이스 대학에서 이탈리아 로마대학 '라 사피엔자' 그리고 미국의 IBM에 이르기까지 그들에게 그들에게 공통된 목표는 전기자동차의 구세주로 보이는 리튬공기전지의 완성이다. 이것에 의해 리튬이온전지능력을 대폭적으로 상회하는 에너지 저장이 가능해질 것이다. 정확히는 금속산화물을 이용하는 대신, 탄소와 산소를 이용하는 것이다.

만약 화학적 안정성과 내구성, 리사이클문제가 해결된다면, 리튬공기전지에 의해 전기자동차는 비약적인 주행거리를 자랑하게 될 것이다.

 

로마대학은 스코르사티가 주도하는 연구에 의해, 이분야의 발전에 기여해왔다.이연구는 한양대학과의 협력에 의해 이루어져 왔다. 연구결과는 '네이쳐 케미스트리'에 게제되었다.  연구성과는 100회이상의 충방전사이클을 달성하는 것이였다.

 

스코르사티는 한 공식발표에서, 사이클특성에 매달리고 잇는 거의 연구의 독창성에 대해 이렇게 설명했다. '이노베이션은 전해질의 성질의 선택과  셀속에 산소의 확산이동을 제어하는 양극구조에 있다. 재질이 배터리의 전기화학적 환경속에서 안정을 유지하고 있기  때문에 긴 사이클이 가능하다'

 

이에 대해 빅블루(IBM)은 주행거리에 대해 연구를 하고 있으며, 1월말 충전스탠드에 연결하지 않고 항속거리 800km를 보란 듯이 달했다. IBM은 자동차운전자의 64%가 배터리 방전을 걱정하고 있으며, 이것이 자동차구입을 망서리게 하는 주요 요인이라 보고, '배터리500 프로젝트' 를 통해 이를 해결해보일려고 하고 있다. 미국의 연구그룹은 2020년까지 그들의 제품을 상품화하려고 하고 있다.

 

이런 성과의 바탕에는 수퍼컴퓨터 '블로진' 이 있으며, 이것이 산화에 의해 분해되지않는 전해질을 찾는 데 이용되었다고 한다. 그들의 시도는 성공한 듯이 보이지만, 아직, 하지만, 상세한 반결내용은 알려지지 않고 있다.

 

최근 사이언스 8월호에, 센트앤드루스대학의 연구결과가 게제되었다. 이 영국대학 연구원들은  탄소정극을 금전극으로 바꿈으로서, 기존배터리에 저장된량을 10배나 상회하는 에너지를 저장하였다고 한다. 또, 충 방전 사이클를 개선하기 위해 전해질(양극과 음극사이에 이온을 이동시키는 물질)로 2메틸1산화황이 사용되엇다고 알려져 있다.