호주 연구진, 나트륨 배터리용 더 안전한 전해질 개발

빅토리아 디킨 대학교와 퀸즈랜드 대학교 연구진은 리튬 이온 배터리보다 더 안전하고 저렴하게 기술을 만들 수 있는 나트륨 배터리에 사용할 수 있는 새로운 불연성 전해질 물질을 개발했다고 밝혔습니다.

이번 달 Nature Materials 저널에 보고된 획기적인 개발은 나트륨 배터리에 전통적으로 사용되는 가연성 액체 용매를 대체하는 고체 고분자 전해질 물질을 만드는 것입니다.

"나트륨 배터리를 개발하는 대부분의 산업은 일반적으로 탄소 기반 전극과 액체 전해질을 사용하는데, 이는 용량이 낮고 배터리가 과열되면 화재를 일으킬 수도 있습니다"라고 디킨 대학의 Maria Forsyth 교수와 함께 연구를 주도한 Xiaoen Wang 박사는 말했습니다. 대학의 프론티어 재료 연구소.

"우리는 배터리 용량을 늘리기 위해 반응성 나트륨 금속을 양극으로 사용하는 다른 접근 방식을 취하고 있으며 그 과정에서 나트륨 배터리의 안전성을 보장하기 위해 보다 안전한 전해질을 개발하고 있습니다."

그러나 중요한 돌파구를 제공한 것은 퀸즈랜드 대학교 호주 생명공학 및 나노기술 연구소의 Cheng Zhang 박사와 Andrew K. Whittaker 교수가 개발한 핵심 구성 요소인 불소 함유 폴리머였습니다.

원래는 생물학적 응용 분야에 사용되었지만, 불소 함유 폴리머 종류가 고체 나트륨 배터리에 사용되는 것은 이번이 처음입니다.

배터리 개발은 지난 10년 동안 계속 진행되어 왔으며 제조에 필요한 자원 감소로 인해 전 세계의 연구원과 과학자들이 기존 리튬 이온 배터리에 대한 대안을 모색함에 따라 계속해서 가속화되고 있습니다.

Wang 박사는 "리튬이 희귀한 상품이 될 수 있기 때문에 리튬 배터리의 가격은 높은 반면 나트륨 자원은 더 풍부합니다"라고 말했습니다.

"우리 폴리머는 리튬 배터리에 비해 가격이 저렴한 나트륨 배터리의 사용을 지원할 것입니다."

하지만 기존 나트륨전지는 리튬이온전지만큼 수명이 길지 않고, 에너지밀도도 높지 않아 제조와 공급 측면에서 장점만 존재했다.

그러나 연구진은 나트륨 배터리를 새로운 고분자 전해질과 결합함으로써 나트륨 배터리가 현재 리튬 이온 배터리와 비슷한 수준인 1,000사이클에 가까운 수명을 제공할 수 있다고 믿습니다.

연구원들은 또한 추가 연구가 고정식 에너지 ​​저장 장치나 심지어 전기 자동차에 사용될 수 있는 새로운 나트륨 배터리의 문을 열 수 있다고 믿습니다. 배터리에 대한 소규모 테스트는 이미 성공했으며 연구원들은 프로토타입 제작에 앞서 대규모 테스트를 모색하고 있습니다.

Joshua S. Hill은 멜버른에 거주하는 저널리스트로 15년 넘게 기후 변화, 청정 기술, 전기 자동차에 관해 글을 써왔습니다. 그는 2012년부터 Renew Economy와 The Driven을 통해 전기 자동차와 청정 기술에 대해 보도해 왔습니다. 그가 선호하는 이동 수단은 발입니다.