염화물 배터리: 바닷물과의 화학 역전

Aug 09, 2023

2023년 8월 12일

Ellen Phiddian은 Cosmos의 과학 저널리스트입니다. 그녀는 호주 국립대학교에서 화학 및 과학 커뮤니케이션 학사 학위와 과학 커뮤니케이션 석사 학위를 취득했습니다.

미국 연구팀이 바닷물에 가장 풍부한 이온 중 하나인 염화물 이온으로 배터리를 만들 수 있음을 보여주었습니다.

대부분 철로 만들어진 프로토타입 배터리는 배터리 작동을 돕기 위해 염화물 이온을 활용하는 새로운 화학 반응을 기반으로 합니다.

이 연구는 재료화학(Chemistry of Materials)지에 게재되었습니다.

논문에서 연구자들은 그들의 발견이 고철 녹(또는 산화철)으로 만든 수성 배터리로 이어질 수 있다고 말합니다.

이러한 배터리는 자동차와 같은 장치에서 작동하기에는 너무 부피가 크지만 더 저렴하고 안전한 전력망 저장에 사용될 수 있습니다.

산화철은 배터리 재료의 주요 공급원이 될 수 있습니다. 미국에서만 매년 천만 톤 이상의 철 스크랩이 매립지로 보내지며, 그 중 대부분은 녹슬었습니다.

그러나 재충전 가능한 배터리에는 가역적인 화학 반응을 수행할 수 있는 재료가 필요합니다. 이것이 배터리의 충전 및 방전 방식입니다. 화학자들은 산화철을 이렇게 만들기 위해 노력해 왔습니다.

이 연구는 바닷물에서 바로 나올 수 있는 염화물 이온이 철이 제 역할을 하는 데 어떻게 도움이 될 수 있는지를 보여주었습니다.

염화물은 철에 녹색 녹을 형성하여 철이 적절하게 충전 및 방전되도록 합니다.

지금까지 배터리는 실험실의 아주 작은 규모에서만 작동하는 것으로 나타났습니다.

그러나 이 소규모에서의 결과는 유망합니다. 효과적으로 방전할 수 있으며 400사이클 후에도 여전히 잘 작동합니다.

Worcester Polytechnic Institute의 화학자이자 수석 저자인 Xiaowei Teng 교수는 팀이 배터리 비용을 계산하지는 않았지만 배터리의 풍부한 재료 구성으로 인해 배터리가 상당히 저렴해질 것이라고 말했습니다.

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원래 Cosmos에서 염화물 배터리로 출판: 바닷물과의 화학 역전