최초의 리튬 이온 배터리는 1991년 Sony의 적극적인 참여로 시장에 출시되었지만 2019년이 되어서야 이를 만든 개발자가 노벨 화학상을 받았습니다. 인류는 이제 전하를 저장하기 위한 새로운 기술이 절실히 필요합니다. 리튬전지의 대체재에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며 그 중 하나로 마그네슘이 제시되고 있다.
Nikkei Asian Review가 설명하는 바와 같이 마그네슘 이온이 리튬 이온에 비해 전자 2개를 운반하는 능력만으로도 전기 저장 밀도가 크게 증가할 수 있습니다. 예비 계산에 따르면 마그네슘 배터리는 1리터의 부피에 최대 1kW의 전기를 저장할 수 있습니다. 덴마크, 이스라엘, 독일, 스페인, 영국의 연구원들이 모인 E-Magic 과학 컨소시엄에서 개발하고 있습니다. 이 프로젝트는 유럽 연합 당국의 지원을 받으며 개발자들은 향후 10년 내에만 마그네슘 이온 기반 직렬 배터리로 시장 참가자를 만족시킬 준비가 되어 있습니다.
대량 생산 측면에서 마그네슘의 비용은 리튬의 비용보다 낮을 수 있습니다. 마그네슘은 배터리의 음극을 만드는 데 사용됩니다. E-Magic은 이미 최대 500회 충전 및 방전 사이클을 처리할 수 있는 프로토타입 마그네슘 이온 배터리를 제작했다고 밝혔습니다. 미국에서는 Toyota Corporate Research Institute의 대표자들이 유기 조성 기반의 양극과 붕소 기반 전해질을 갖춘 마그네슘 배터리를 개발하고 있습니다. 지금까지 프로토타입은 200회 이상의 충전 및 방전 주기를 견딜 수 있지만 안정성이 더 높다는 점에서 리튬과 다릅니다.
일본 과학자들은 양극이 산화망간으로 만들어지고 음극이 마그네슘으로 만들어진 배터리를 실험하고 있습니다. 아연은 특히 수십 년 동안 배터리를 만드는 데 사용되었기 때문에 리튬의 또 다른 대안입니다. 아연 이온 배터리는 리튬 이온 배터리보다 화재 위험이 낮습니다. 30년 전 일본 전문가들이 리튬 이온 배터리 개발의 선구자 역할을 했다면 오늘날 중국과 한국 기업은 견인 배터리 생산 측면에서 동일한 Panasonic을 앞서고 있습니다. 일본은 아직 이 분야에서 과학적 잠재력을 잃지 않았지만 신기술의 상용화에 약점을 보여서는 안 된다.
2021-11-22 12:51:37
작가: Vitalii Babkin