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리튬-산소 배터리의 성능에 영향을 미치는 제한 인자

전문가 제언: ○ 리튬-산소 배터리는 최근 다른 기존의 에너지 저장기술을 훨씬 능가하는 극도로 높은 이론적 에너지밀도 때문에 관심을 끌었다. 리튬-산소 배터리의 상당히 큰 이론적 에너지밀도는 순수한 리튬이온 금속양극의 사용과, 음극 산화제인 산소가 주위 공기로부터 쉽게 얻을 수 있는 외부에 저장된다는 사실 때문이다.

○ 리튬-산소 배터리가 고성능의 상업적으로 실현가능한 제품이 되기 전에 아직도 음극구조의 설계에서부터 전해질성분의 최적화와 충?방전 동안 발생하는 복잡한 화학반응의 해명까지 극복해야 할 많은 도전이 있다. 리튬-산소 배터리의 성능에 관련된 과학적 장애물이 현재의 연구프로젝트에 존재하는 지식격차에 다리를 놓기 위해 많은 다양한 배경을 가진 연구자들에게 그들의 독특한 지식과 기술을 활용할 흥미로운 기회를 열 것이다.

○ 이 글은 저자들의 관점에서 본 리튬-산소 배터리의 성능에 영향을 미치는 가장 중대한 제한 인자들의 요약이며 여러 가지 제한 인자 사이를 형성하는 관계를 암시하고, 이 분야 안의 복잡하지만 매혹적인 연구의 성격을 강조한다.

○ 미 육군 연구소의 Zhang 등은 Li-공기 배터리의 비 수성 전해질을 연구하였는데 PC와 TFT의 낮은 휘발성 때문에 PC/TFP 전해질이 건조한 대기에서 Li-공기 배터리의 수명을 연장시키는 것을 발견하였다. TFP의 사용이 용매혼합의 점성을 증가시키고 전해질의 이온 전도성을 저하시키지만, 비 용량과 전원기능을 증가시켰다. TFP에 의한 성능개선은 TFP를 포함한 전해질이 산소의 분해와 용해도를 증가시키기 때문이다.

○ 울산과기대의 박수진 등은 리튬-공기 배터리를 위한 나노구조 전극봉의 최신개발, 도전 및 전망에 대한 최신동향을 분석하였다. 요구되는 성능을 갖는 나노재료를 위한 대규모, 저비용 제조 전략이 상업적 응용을 위한 배터리재료의 제조에 중요한 도전이다.

저자: Richard Padbury et al.
자료유형: 학술정보