아연-브롬 배터리, 혁신적인 전극으로 10,000 사이클 달성

아연과 브롬이 포함된 습식 배터리는 이전에는 재생 에너지를 저장하고 필요할 때만 전력망에 방출하는 데 있어 종이상으로는 잠재적인 후보에 불과했습니다.

이론적인 전위차는 1.83V입니다. 수성 전해질은 구조가 불연성임을 보장합니다. 또한 셀의 구성이 간단하고 쉽게 구할 수 있는 재료를 사용하므로 생산 비용이 저렴합니다.

문제점: 아연 전극의 pH 값이 극도로 낮기 때문에 시스템이 취약해집니다. 수소가 빠져나가게 되어 결국 분리막이 파손될 수 있습니다. 이는 모공을 닫는 수산화 아연의 형성 때문입니다.

이것은 짧은 시간 후에 자체적으로 방전되기 때문에 축전지의 유효 기간을 심각하게 제한합니다. 지금까지 내산성이 매우 뛰어난 다공성 흑연 전극을 적합한 재료로 대체하는 것은 불가능했습니다.

이것은 현재 한국 광주과학기술원에서 이루어졌습니다. 질소로 충전된 메조다공성 탄소 코팅 흑연 펠트(간단히 NMC/GF)는 완전히 새로운 특성을 갖습니다.

또 다른 새로운 특징은 아르곤 분위기에서 가열 및 냉각하는 제조 공정입니다. 기공 크기는 낮은 나노미터 범위에 있습니다. 이는 환경과의 교환을 방지하는 동시에 내부의 파괴적인 화학 공정을 차단합니다.

그 결과는 10,000사이클 후에 성능이 96%로 떨어진 브롬화 아연 전지입니다. 에너지 효율, 즉 충전과 방전 에너지의 차이는 80%에서 여전히 견고한 76%로 동시에 떨어집니다.

하루에 한 사이클의 배터리를 일반적으로 사용한다고 가정하면 수명은 약 27년이 됩니다. 이전에 신뢰할 수 없었던 배터리 유형에 비해 나쁜 결과는 아닙니다.

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