| 선전첨단기술연구원, 새로운 고효율 저원가 칼륨이온전지 기술 개발 | ||
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  최근, 중국과학원 선전(深圳)첨단기술연구원 통합기술연구소 기능성박막재료연구센터 탕융빙(唐永炳) 연구팀은 새로운 고성능 저원가 칼륨형 이중이온전지 기술을 개발하여 기존의 전통적 리튬이온전지 기술을 대체할 수 있을 뿐만 아니라 또한 산업화를 구현할 전망도 보인다. 관련된 연구 성과는 “일종 새로운 칼륨이온전지”라는 제목으로 국제재료 최고 학술지 “Advanced Materials”에 온라인으로 게재되었다. 리튬이온 전지는 휴대용 전자 설비, 에너지저장 설비 등 분야에 광범위하게 응용되고 있다. 최근 리튬이온전지가 스마트폰, 전기자동차 등 분야에도 응용됨에 따라 리튬의 요구량은 해마다 신속하게 증가되고 있다. 따라서 원재료 가격도 급속히 상승하여 중국의 저원가 고성능 에너지저장 소자 분야의 신속한 발전을 심각하게 제한하고 있다. 칼륨 원소는 리튬과 유사한 물리화학적 성질을 보유하고 있으며 저장량이 풍부하고 원가가 낮을 뿐만 아니라 나트륨에 비하여 더욱 낮은 산화환원전위를 보유하고 있어 칼륨이온 기반 2차전지는 광범위한 관심을 받고 있다. 연구팀은 칼륨이온전지 및 이중이온전지 각자의 장점을 결합하여 칼륨이온 전해액 기반의 새로운 고효율 저원가 주석-흑연 이중이온전지를 개발하였다. 연구팀은 주석박(Tin foil)을 직접 전지의 음극 및 집전체 재료로 사용하였고 팽창흑연을 양극 재료로 사용하였다. 또한 원가가 낮고 쉽게 얻을 수 있는 헥사플루오로인산칼륨을 칼륨염 전해질로 하여 유기용제에 용해시켜 전해액으로 사용하였다. 해당 전지는 비교적 높은 에너지 밀도 및 긴 순환 수명을 보유하고 있으며 또한 전지의 생산 원가를 대폭 낮출 수 있다. 연구 결과 해당 새로운 칼륨이온 전해액 기반 이중이온전지는 50 mA/g 정전류(Constant current) 조건에서 300 라운드의 충방전을 진행한 후에도 93 % 정전용량을 보존하며 에너지 밀도가 155 Wh/kg에 달할 수 있어 전통적인 리튬이온전지의 에너지 밀도와 맞먹었다. 정보출처 : http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2017/4/373111.shtm |
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