독일은 기록적인 에너지 저장 밀도(리튬 이온의 두 배)를 가진 리튬 금속 배터리를 만들었습니다.

Ulm에 있는 Helmholtz Institute(HIU)의 연구원들은 Joule 저널에 리튬 금속 배터리의 양극과 전해질의 유망한 조합에 대한 기사를 게재했습니다. 새로운 솔루션을 통해 기록 밀도가 560Wh/kg인 배터리를 생산할 수 있게 되었으며 이는 현대 리튬 배터리의 두 배입니다. 하지만 그게 다가 아닙니다. 새 배터리는 1000번의 충전 및 방전 주기 후에도 88%의 용량을 유지합니다.

리튬 금속 배터리가 에너지 저장 밀도 측면에서 리튬 이온보다 우수하다는 것은 오랫동안 비밀이 아니었지만 전자의 안정성이 많이 요구됩니다. 충전 및 방전 과정에서 코발트 함량이 높은 기존 전극은 미세 균열로 덮여 전해질이 침투하여 파괴를 악화시킵니다. 배터리의 파괴와 용량 손실을 일으키지 않는 전해질과 전극 재료의 이러한 조합을 찾는 것이 필요했습니다.

실험 과정에서 코발트 함량이 낮은 리튬 금속 배터리 양극의 특수 층 구조에서 솔루션이 발견되었습니다. 사실, 새로운 캐소드 재료는 비정상적으로 높은 니켈 함량(NCM88)을 가지고 있었습니다. 또한 기존의 유기 화합물 기반 전해질 LP30 대신 두 개의 음이온(ILE)을 포함하는 비휘발성 및 불연성 액체 전해질을 사용했습니다. NCM88 음극과 ILE 전해질의 조합은 기록적인 에너지 저장 밀도와 작동 중 낮은 배터리 마모를 모두 달성할 수 있어 매우 유망한 것으로 나타났습니다.

추출된 전력과 저장된 전력의 비율을 나타내는 쿨롱 효율은 평균 99.94%였습니다. 기관은 보도 자료에서 "전시된 배터리도 매우 안전하기 때문에 Karlsruhe와 Ulm의 연구원들은 탄소 중립 이동성을 향한 중요한 단계를 밟았습니다."라고 말했습니다.

작가: Vitalii Babkin