한국 과학자들이 해수에서 고성능 배터리를 생산하는 방법을 생각해냅니다.

해수전지는 리튬전지를 저렴하게 대체할 수 있을 것으로 기대하고 있지만 아직 고성능 에너지 저장 시스템을 생산하는 기술은 아직 멀었다. 한국 과학자들은 그 과정에서 장애물을 극복하려고 노력했고 리튬이 없는 배터리 생산을 위한 유망한 기술을 제안했습니다.

해수는 가장 순수한 형태의 전해질이지만 기존 배터리의 전해질과는 거리가 멉니다. 그러나 해수에 과량으로 용해된 나트륨은 배터리의 전기화학 반응에 참여하여 리튬 이온을 대체할 수 있습니다. 또한 해수 배터리를 통해 신선한 바닷물을 펌핑하여 흐름 시스템으로 사용할 수 있습니다. 따라서 이러한 배터리는 완전히 바다에 잠긴 상태에서 작동하도록 설계되었으며 선박, 부표, 해상 구조 시스템 등에 설치하는 데 매우 유용합니다.

한국 과학자들은 고성능 해수전지의 등장을 가로막는 가장 큰 걸림돌로 질소와 황을 도핑해야 하는 음극 제조의 복잡성을 꼽았다. 양극은 질소와 황 원자가 도입되는 프레임워크 역할을 하는 탄소 재료를 기반으로 합니다. 양극의 안정적인 합금화를 위한 기술 프로세스 개발 문제를 해결하기 위해 연구원들은 "플라즈마" 합금화를 위한 기술 프로세스를 고안했습니다.

"액체 내 플라즈마"라고 하는 이 절차에는 탄소, 질소 및 황을 함유한 전구체 혼합물의 준비와 용액 내 플라즈마 방전이 포함됩니다. 그 결과 흑연을 기본 구조로 하여 질소와 황을 고농도로 도핑한 물질”이라고 이번 연구를 수행한 과학자들인 한국해양대학교의 보도자료에서 설명했다.

연구 리더가 언급했듯이 "우리가 만든 공동 도핑된 양극 재료는 10A/g의 전류 밀도에서 1500사이클을 초과하는 수명으로 해수 배터리에서 놀라운 전기화학적 성능을 보여주었습니다."

또한이 연구는 탄소 저널에 게재되었습니다. 과학자들이 계속해서 개발을 개선하고 언젠가 상업용 해수 배터리가 틈새 시장을 차지하기를 바랍니다.

작가: Vitalii Babkin