차세대 아연-공기전지용 신 촉매 개발 - 전기자동차용 리튬이온전지를 대체할 수 있는 획기적 전기 마련, ‘Nature Communications’ 발표-
용어 설명
1. 아연-공기전지 :
아연-공기전지는 공기 중에 있는 산소와 알칼리 전해질의 주성분인 물을 이용하여 전기를 발생시키는 전지(배터리)이다. 양극에서는 산소와 알칼리 전해질을 반응시켜 수산화 이온을 만들고 음극에서는 이렇게 생성된 수산화 이온을 이용해 아연과 반응시켜 전자를 만들어 내는데, 이때 생성된 전자를 외부도선으로 흐르게 해주면서 전기를 만드는 원리로 작동된다.
전기차의 동력원인 배터리의 소재는 최근까지 니켈수소와 리튬전지가 각축을 벌이다 리튬이차전지가 대세로 굳어지고 있지만 리튬이차전지가 지닌 물질 특성의 한계와 가격 등으로 인해 대체물질 개발 노력도 여러나라에서 병행되고 있다. 특히 리튬이온전지를 탑재한 전자기기가 늘어나면서 국제 리튬 가격도 점점 높아짐에 따라 새로운 대체물질이 필요성이 부각되고 있다.
아연-공기전지는 기존 디지털기기의 전원으로 주로 사용하는 리튬이온 니켈 수소배터리와 달리 폭발 인화성이 없어 안전한 것이 장점이다. 또한 다른 전지의 절반 이하 가격으로 생산할 수 있어 가격 경쟁력도 뛰어나다. 예로 지난해 배터리 셀당 제조원가는 니켈수소가 0.4달러, 리튬이온은 1.4달러인데 반해 아연-공기전지의 경우 니켈수소의 절반 값에 해당한다. 아연은 희귀금속인 리튬처럼 가격 폭등이나 매장량 고갈의 염려도 없기 때문이다. 기존 석유탱크, 주입기를 그대로 활용해서 전기차에 액체배터리를 가득 충전할 수 있는 것도 아연-공기전지의 큰 장점이다.
차세대 아연-공기전지용 신 촉매 개발
아연-공기전지의 음극에서 전자를 발생시키기 위해 아연과 무엇을 이용하지
수산화 이온