아연-공기 전지의 수명 연장 기술

전문가 제언

○ 아연-공기 전지는 이론 에너지밀도가 1,350Wh/Kg로 매우 높고 환경오염성도 상대적으로 낮아 운송용 및 에너지 저장용으로 유망한 2차전지의 하나로 기대되고 있지만, 짧은 수명 및 낮은 실질적 에너지밀도(200Wh/Kg)가 실용화의 장애요인이다. 이를 개선하기 위해 새로운 전지재료의 개발, 전지구조의 최적화, 그리고 효율적 제어시스템의 구성 등에 많은 노력이 이루어지고 있지만, 대용량 전지의 실용화에는 아직 미치지 못하고 있다.

 

○ 충전 시에 제3의 공기전극을 사용하는 3전극 모드, 전극을 수평 배치하는 수평타입 전지구조, 중성 전해질, 흐름 전해질, 그리고 휘발성이 낮은 이온액체 등을 사용하여 수명을 대폭 늘린 연구결과들이 나와 있지만 비용적인 측면에서는 아직 문제가 있어 보인다. 이 중에서 EOS사가 2013년에 특허를 취득한 충전전압 2.1V/방전전압 0.9V에서 2,700 사이클을 달성한 아연-공기 전지는 주목할 만한 진전이라고 생각된다.

 

○ 2008년에 설립된 미국의 EOS가 이 분야를 선도하고 있는 것으로 보이며, 2012년 에너지 저장용 아연-공기 전지의 상용화를 시작했고, BASF와는 전극, 전해질, 그리고 촉매 등과 같은 아연-공기 전지용 전지재료의 공동개발을 진행하고 있다. 스위스의 Revolt도 2009년부터 소형 아연-공기 2차전지 생산을 시작했으며, 이 밖에 미국의 Zinc Air사가 상용화를 추진하고 있다.

 

○ 국내에서는 한국전기연구원에서 에너지밀도 395Wh/Kg인 아연-공기 1차전지를, 그리고 울산과학기술대와 현대 중공업이 공동으로 저가형 탄소나노튜브 음극촉매 합성에 성공했다고 최근에 발표했다. 또한, 이화여대가 솔베이와 공동연구진행을 금년에 협약했으며, 에너지연구원에서도 2013년부터 3년 계획으로 관련 연구를 추진하고 있다.

 

○ 중소기업인 레오모터스 및 EMW에서 2010년에 자동차용 아연-공기 2차전지를 생산한다고 발표했으나 현재는 주춤하고 있는 상태임.

저자

Pei, Pucheng; Wang, Keliang; Ma, Ze

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2014

권(호)

128()

잡지명

Applied Energy

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

315~324

분석자

박*규

분석물

• 아연-공기 전지의 수명 연장 기술.pdf [346,625 byte]

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