금속-공기 이차전지의 현황과 전망

전문가 제언

○ 플러그인 하이브리드자동차, 전기자동차 등의 환경친화형 자동차는 화석연료에 대한 의존도를 낮추고 환경부하를 경감할 수 있을 것으로 기대되어 세계 각국이 치열하게 개발 경쟁을 벌이고 있다.

○ 이들의 구동전원으로는 대용량/고출력의 리튬이온 이차전지가 개발되고 있으며, 자동차에 시험적으로 탑재되어 있어 상용화 초기단계 진입하고 있다. 그러나 전기자동차 등에 리튬이온 이차저지를 탑재하여 대중적 자동차로 널리 보급하기 위해서는 해결해야 할 과제들이 많이 남아 있다. 특히 에너지 용량, 안전성, 수명 등에서 성능의 추가적인 향상이 요구되고 있고, 대중적 보급을 위한 저가격화가 요망되고 있다.

○ 공기를 양극으로 환원력과 전압 및 가역성이 높은 금속을 음극으로 사용하는 금속-공기 이차전지는 이론적 에너지밀도가 리튬이온 이차전지보다도 훨씬 높아 리튬이온 이차전지 이후 세대를 위한 기술로 개발되고 있으며, 전기자동차 등의 구동전원으로 크게 기대되고 있다.

○ 이 자료는 금속-공기 이차전지 기술을 개발하고 있는 NTT 그룹의 M. Hayashi와 T. Shodai가 작성한 것으로 금속-공기 이차전지, 특히 아연-공기, 리튬-공기 이차전지의 기술적 개요를 요약하고 있고, 앞으로 극복해야 할 과제를 중심으로 최근 개발현황을 소개하고 있다.

○ 미국에서는 에너지부(DOE), 일본에서는 신에너지산업기술 종합개발기구(NEDO) 등이 중심이 되어 금속-공기 이차전지 등의 혁신적인 축전장치를 2030년경까지 실용화 하여 전기자동차의 항속거리를 내연기관 자동차와 동등하게 500km 이상을 주행할 수 있도록 할 계획이다.

○ 우리나라도 전기자동차용 축전장치의 개발 프로그램을 수행하고 있는데, 저가의 전극촉매 개발이 어려워 보급이 늦어지고 있는 연료전지처럼 금속-공기 이차전지에서도 2원 기능을 갖는 촉매를 먼저 개발할 필요가 있다. 또한 공기극에서 카본 부식이 높은 점 등의 해결해야 할 과제들이 많으며, 음극인 금속을 기계적으로 교환하는 방식이 될 것으로 전망되므로 이에 대한 인프라 구축도 선행되어야 한다.

저자

M. Hayashi, T. Shodai

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

에너지

연도

2010

권(호)

78(6)

잡지명

電氣化學および工業物理化學

과학기술
표준분류

에너지

페이지

529~539

분석자

조*

분석물

• 금속-공기 이차전지의 현황과 전망.pdf [538,680 byte]

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