소금과 같은 값싸고 풍부한 물질은 과학계에 많은 것을 제공하며 게임 체인저가 될 수 있는 한 분야는 배터리 화학입니다. 소금을 사용하면 희소한 리튬을 찾는 데 드는 많은 비용과 번거로움을 피할 수 있으며 중국의 CATL은 최초의 상업용 나트륨 이온 배터리로 앞장서기를 희망합니다.
스마트폰, 노트북 및 많은 현대 세계에 전력을 공급하는 리튬 배터리와 유사하게, 나트륨 배터리도 장치가 충전 및 방전될 때 두 전극 사이에서 이온을 이동시킵니다. 그러나 나트륨 이온은 리튬 이온에는 없는 몇 가지 문제를 제기합니다. 이온은 더 크고 배터리 수명을 단축시키는 불순물을 형성하는 경향이 있습니다. 또한, 그들은 시도되고 테스트된 리튬에 가까운 에너지 밀도를 제공하지 않습니다.
최근에 연구자들은 이러한 문제에 대한 몇 가지 유망한 솔루션을 제안했습니다. 일부는 배터리를 더 오래 지속시키기 위해 여분의 소금을 사용했고, 일부는 성능을 향상시키기 위해 얇은 구리 층을 사용했으며, 다른 일부는 높은 에너지 밀도를 산업 표준 18650 형식으로 포장했습니다.
CATL은 연구원들이 양극에 단단하고 다공성인 탄소 재료를 사용하고 전자를 재배열하기 위해 프러시안 화이트(Prussian White)라고 불리는 다른 재료를 재구성함으로써 나트륨 이온 배터리의 이러한 문제를 극복했다고 말합니다. 이들은 인상적인 성능을 자랑하는 회사 최초의 상업용 나트륨 이온 배터리의 핵심 구성 요소를 형성합니다.
최대 160Wh/kg의 에너지 밀도를 갖는다고 주장하며, 이는 리튬 배터리가 제공하는 최대 285Wh/kg의 밀도와는 거리가 멀지만 나트륨 배터리의 세계에는 비슷한 것이 없다. 또한 실온에서 15분 만에 80% 용량까지 충전할 수 있으며 -20°C에서 90% 용량을 유지할 수 있습니다.
CATL은 새로운 나트륨 배터리가 특히 추운 지역에서 전기 자동차에 매우 적합하다고 말합니다. 리튬 배터리의 에너지 밀도는 특히 항공과 관련하여 전기 운송의 제한 요소 중 하나이며 160Wh/kg의 밀도는 이 문제를 해결하지 못할 것이라고 말해야 합니다. 그러나 훨씬 저렴한 배터리 솔루션을 위한 일부 운송 영역의 틈새 응용 프로그램이 있을 수 있지만 CATL은 이 밀도 문제를 해결할 방법도 제시했습니다.
이 회사는 나트륨 배터리와 함께 AB 배터리라는 콤보 솔루션을 출시했습니다. 이것은 나트륨 이온 성분의 낮은 밀도를 보상하고 성능을 최적화하기 위해 에너지 흐름을 제어하는 특별히 개발된 알고리즘을 사용하여 나트륨 이온 및 리튬 이온 전지를 하나의 시스템에 통합합니다.
회사는 배터리가 더 큰 규모의 에너지 저장에 사용하기 위해 개조될 수 있으며 이 목적을 위해 상업용 나트륨 배터리를 제조하는 다른 여러 회사에 배치될 수 있다고 말합니다. Tesla 배터리 회사 CATL은 2023년에 나트륨 배터리를 배치하기 위해 생산 체인을 구축할 계획이라고 밝혔습니다.
출처: CATL
2021-07-30 16:42:53
작가: Vitalii Babkin