[자동차] 전기차 배터리에 액체가 출렁출렁? 폭발 위험을 줄인 전고체 리튬 배터리

리튬이온, 리튬폴리머를 넘어서는 차세대 전도체 배터리

 지난 포뮬러E 포스팅 (관련 링크) 작성을 위해 자료를 검색하다 재미난 기사 하나를 찾았습니다.

 

[뉴 테크놀로지] 오래가는 전기車? 배터리에게 물어봐!

 

 전지차의 성능은 배터리가 좌우한다라는 내용의 기사였습니다. 그리고 내용 중에 전해질을 고체를 사용한다는 글이 있었지요. 전해질을 고체를 사용한다고요?

출처 : cleantechnica.com

 

충 방전이 가능한 리튬이온 배터리는 현재 IT 제품에 많이 사용되는 2차전지입니다. (충전지를 2차전지라 부르지요.) 

방전이 잘 되지 않고, 메모리 효과 (쓰면 쓸수록 용량이 줄어드는 현상)가 적어 전기차에도 활용되고 있습니다.

출처 : en.wikipedia.org

그런데 간혹 이 리튬이온 배터리가 폭발했다는 뉴스를 접하셨을 겁니다.

 

미국 남성 "주머니 속 아이폰 폭발해 3도 화상"

 

 2차전지의 특성상 전자의 이동 통로가 되는 전해질이라는 물질이 반드시 존재하는데, 리튬이온 전지의 경우 리튬염이라는 액체가 바로 전자의 통로가 되어줍니다. 

출처 : www.luckyvitamin.com

 찰랑거리는 액체... 이거 다루기 상당히 어렵거든요. 아무리 얇게 펴서 발라 놓더라도, 젤 타입으로 만들어 지더라도, 주변환경에 상당히 민감하게 반응합니다. 

위의 아이폰 폭발 사례와 같이 원인을 알 수 없는 경우도 많이 있습니다.

 

(겔 타입을 사용하는 2차전지는 리튬폴리머 전지입니다. 관련 링크)

출처 : en.wikipedia.org

 따라서 전해질에 액체가 아닌 고체가 사용되면 안정적이고 튼튼한 배터리를 만들어 낼 수 있지요. 

이를 전고체 배터리라고 부르는데요. 여기저기서 열심히 개발중이라는 기사들이 찾아집니다. (아래 짤은 폴리머 뉴스로군요...)

 

출처 :  미상 

삼성SDI, '전고체'배터리 공개… '15년 상용화 목표 - 한국에너지

 한국 과학기술정보원 (RESEAT)의 자료를 인용하면 (관련 링크)

 

 " 전고체 리튬이온 이차전지는 전해질로 고체전해질을 사용한 이차전지 이다. 고체전해질 자체는 고체산화물 연료전지, 소듐/유황 전지 등에서 이미 실용화되어 있다."

 

 전고체 (solid electrolyte)가 이미 전지 분야에서 사용되고 있음을 알 수 있습니다. 철에 전기가 잘 흐른다는 사실을 상기한다면 사실 고체를 전해질로 사용 못 할 것도 아닙니다. 

다만 단순 통로가 아닌 리튬이온을 활용한 전도체를 만들려고 하다 보니 개발에 많은 시간이 소요될 뿐입니다. 

가볍고, 기전력이 높고, 메모리효과가 적은 리튬을 어떻게든 활용하는 쪽으로 개발이 진행되고 있습니다.

 

리튬 2차전지의 장단점 - zmoa.com

출처 : www.dailytech.com

 

 고체이면서 전해질의 이동이 자유로운 '통로'를 내고 있는 중인데요. 위의 자료를 계속 읽어보면, 리튬이온이 자유롭게 이동하는 일부 세라믹 물질을 확인했다고 합니다.

 

美 전기차 테슬라 안전성 논란 “사고 순간 배터리에 불이…”

 

 아이폰은 위험해야 사상에 그치지만, 자동차의 배터리 폭발은 순식간에 목숨을 앗아갈 정도로 치명적입니다. 

리튬 전고체 배터리가 상용화 되면, 자동차 시장 뿐만 아니라 전 세계 2차전지 시장 전체에 지각 변동이 일어날 예정입니다.

출처 : www.motortrend.com

* 글과 상관없는 덧

 그나저나 출렁출렁이 일본어로 보잉보잉 (ボインボイン) 이라는데 맞나요 -_-?

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