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Jun 15, 2023

새로운 배터리에 대한 가장 훌륭하고 혁신적인 아이디어

크레딧: Roberto Sorin / Unsplash 구독하시면 이용약관 및 정책에 동의하시는 것으로 간주됩니다. 언제든지 구독을 취소할 수 있습니다. 현실을 직시합시다. 배터리가 없는 현대 생활은 상상하기 어렵습니다. 우리는

크레딧: Roberto Sorin / Unsplash

구독함으로써 귀하는 언제든지 구독을 취소할 수 있는 이용 약관 및 정책에 동의하게 됩니다.

현실을 직시합시다. 배터리가 없는 현대 생활은 상상하기 어렵습니다. 우리는 장치에 의존하며 휴대폰, 컴퓨터, 시계, 태블릿, 장난감, 심지어 자동차를 포함한 대부분의 장치가 작동하려면 배터리가 필요합니다.

너무 많은 배터리를 지속적으로 사용해야 하기 때문에 배터리 수명이 그리 오래 지속되지는 않는다는 것도 알고 있습니다. 편리하지 않을 때 에너지가 고갈되거나 에너지가 소모되는 것처럼 보이며 종종 교체 비용이 많이 들고 재활용이 어렵습니다.

배터리 기술의 지속 가능성을 향상시키는 것은 우리 삶의 방식에 있어 가장 중요한 문제입니다. 이를 알고 우리는 미래의 배터리 개발을 위한 몇 가지 최고의 새로운 아이디어를 살펴보았습니다.

배터리 기술에 대한 궁극적인 가이드

차량 3000여대 실은 화물선에 화재 발생, 전기차 배터리 의심

친환경 양성자 배터리는 저렴한 에너지 저장 장치를 제공합니다.

혁신을 해야 하는 특별한 이유 중 하나는 기존의 리튬 이온 배터리를 넘어서는 방법을 찾는 것이었습니다. 특히 리튬 이온 배터리를 사용하는 전기 자동차 및 장치의 경우. 액체 전해질을 포함하는 이러한 배터리는 매우 일반적입니다.

그러나 이러한 유형의 배터리에는 상대적으로 효율성이 낮고 액체 전해질이 폭발하여 화재를 일으킬 수 있는 등 심각한 결함이 있습니다.

보다 안전하고 지속 가능하며 안정적인 접근 방식을 찾고 있는 국제 연구진은 최근 고체 상태에서 전해질로 사용될 수 있는 은 함유 광물의 이름을 딴 은 함유 광물의 이름을 딴 아가로디트(argyrodite)라는 화합물 종류의 역학을 발견했습니다. 열전 에너지의 배터리 및 변환기.

제자리에 고정된 두 가지 요소와 화학 구조에서 자유롭게 이동할 수 있는 세 번째 요소로 구성된 안정적인 결정 구조로 만들어진 아지로다이트 화합물에는 은, 게르마늄, 황 및 기타 요소가 포함될 수 있습니다. 이들의 장점은 프레임워크가 매우 유연하여 다양한 조합이 가능하다는 것입니다.

최근 연구에서 연구원들은 중성자와 X선을 활용하여 빠르게 움직이는 입자를 은, 주석, 셀레늄으로 만들어진 화합물의 원자에서 반사시켰습니다. 이를 통해 과학자들은 실시간으로 화합물의 분자적 거동을 밝힐 수 있었습니다. 그런 다음 데이터는 기계 학습과 양자 역학 시뮬레이션에 의존하는 계산 모델을 사용하여 분석되었습니다.

Nature 저널에 발표된 이 연구 결과는 가정용 배터리 벽을 만드는 것부터 매우 빠르게 충전되는 전기 자동차에 이르기까지 다양한 새로운 에너지 저장 가능성을 가져올 수 있습니다.

연구의 공동 저자이자 Duke University의 기계 공학 및 재료 과학 부교수인 Olivier Delaire는 보도 자료에서 다음과 같이 지적했습니다. 몇 년이 걸릴 것입니다.”라고 덧붙였습니다. “이를 통해 새로운 화합물을 가상으로 신속하게 시뮬레이션하여 이러한 화합물이 제공해야 하는 최고의 레시피를 찾을 수 있을 것이라고 믿습니다."

리튬 이온 배터리를 대체하는 또 다른 유망한 접근 방식은 호주 RMIT 대학의 연구원들이 탐구했습니다. 그들은 현재 기술보다 수명이 최대 3배 더 긴 재활용 가능한 휴대폰 배터리를 만들기 위해 나노 물질 MXene을 사용했습니다.

이 소재로 제작된 배터리는 고주파 음파를 활용하여 쌓이고 배터리 성능에 영향을 미치는 녹을 제거함으로써 최대 9년까지 지속될 수 있습니다.

MXene은 그래핀과 유사하며 높은 전기 전도성을 제공합니다. RMIT 대학의 화학 공학 교수이자 선임 연구원인 Leslie Yeo는 보도 자료에서 "그래핀과 달리 MXene은 고도로 맞춤화 가능하며 미래에 가능한 모든 기술 응용 분야를 열어줍니다."라고 설명했습니다.

그러나 MXene을 사용할 때 주의해야 할 점은 쉽게 녹슬어 전기 전도성을 저하시켜 사용할 수 없게 된다는 것입니다.