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스위스 연구진, 폐기물 흑연으로 오래가는 저비용 배터리 제작
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스위스 연구진, 폐기물 흑연으로 오래가는 저비용 배터리 제작
  • 배수연 기자
  • 승인 2017.10.13 17:14
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사진 출처 : 플리커

스위스 연방 재료과학기술연구소(EMPA)와 취리히 연방 공과대학(ETH)의 연구진이 폐흑연 및 고철 금속 등의 폐기물로 배터리를 생산하는 방법을 발견했다. 해당 배터리는 매우 간단하고 저렴한 방법으로 조립 및 대량 생산이 가능하다.

연구원인 코스티안틴 크라브칙과 막심 코발렌코는 지구상에서 가장 일반적으로 발견되는 요소인 마그네슘이나 알루미늄 등으로 배터리를 만들겠다는 야심찬 목표를 가지고 있다. 이런 재료는 양극이 순수한 금속으로 만들어 있어도 안전하다.

표준 리튬 이온 배터리에서 음극 또는 양극은 흑연으로 만들어지며 충전된 상태에서는 리튬 이온을 함유한다. 그러나 코발렌코가 만든 배터리에서는 양극 또는 음극이 흑연이다. 크라브칙은 프로토타입 배터리를 만들기에 완벽한 흑연을 발견했고 이를 키시 흑연(Kish graphite)이라고 말했다.

키시 흑연은 모든 천연 흑연이 만들 수 있는 것과 비슷한 음극을 만들며 너무 세밀하게 깎이거나 쉽게 모양이 바뀌지 않는다. 키시 흑연이나 천연 흑연을 사용하는 코발렌코의 배터리는 비용 효과가 높으며 수명이 길다. 실험실 환경에서 수천 번의 충전 및 방전 사이클을 견뎠다.

"알루미늄 염화흑연 음극 전지는 일상 생활에서 수십 년 지속된다. 이런 기능을 손상시키지 않고 배터리 전압을 추가하는 실험이 진행 중이다. 더욱 가벼운 재료로 배터리를 만들 수도 있다. 미래에는 60 Wh kg-1에서 150 Wh kg-1까지 에너지 밀도를 증가시킬 것이다"라고 크라브칙은 말했다.