나트륨 유황 배터리가 포위를 돌파 할 것으로 예상됩니다! 새 버전의 용량은 리튬 배터리보다 4배 더 높으며 안정성이 좋고 비용이 저렴합니다.

차세대 에너지 저장 솔루션에 초점을 맞춘 국제 과학자 팀은 최근 흥미로운 잠재력을 지닌 환경 친화적이고 저렴한 배터리를 시연했습니다. 일반적인 리튬 이온 배터리와 비교하여 이 새로운 나트륨 황 배터리 설계는 4배의 에너지 용량을 제공하며 이는 미래 그리드 규모의 에너지 저장을 위한 유망 기술입니다.

연구팀의 발명품은 본질적으로 용융염전지(molten salt cell)라는 일종의 전지에 속하며, 약 50년 동안 다양한 형태로 존재해왔다. 재생 에너지에 대한 관심이 높아지면서 과학자들은 용융염 배터리의 가격이 상대적으로 낮고 일반적인 재료에 따라 달라지기 때문에 에너지 저장을 위한 용융염 배터리의 잠재력에 대해 낙관하고 있습니다.

이론적으로는 대량의 재생 가능 에너지를 저장하기 위해 더 큰 규모로 건설될 수 있습니다. 일반적인 버전은 나트륨 황 화학에 의존하며 전극을 고온으로 유지하여 전해질을 액체 용융 상태로 유지합니다. 중국과 호주 과학자들이 공동으로 자체 버전을 개발했는데, 이는 실온에서 성능이 크게 향상되었다고 합니다.

시드니대학교 수석연구원 Shenlong Zhao 박사는 "태양이 밝지 않고 바람도 불지 않을 때 지구의 자원을 소모하지 않고 쉽게 사용할 수 있는 고품질 에너지 저장 솔루션이 필요하다"고 말했습니다. 비용을 절감할 수 있는 기술을 제공함으로써 청정에너지 수준에 더 빨리 도달할 수 있기를 바랍니다."

이에 연구팀은 현재 나트륨황전지의 여러 가지 단점을 해결하기 시작했다. 이러한 단점은 짧은 수명주기와 제한된 용량과 관련되어 있어 상용 응용 분야에서의 실용성을 저해합니다. 팀의 설계는 황과 나트륨 사이의 반응을 변화시키기 위해 탄소 기반 전극과 열분해라고 불리는 열 분해 과정을 사용합니다.

그 결과, 이 새로운 나트륨황 배터리는 상온에서 1017mAh g-1의 고용량을 갖게 됐다. 연구팀은 이는 리튬이온 배터리 용량의 약 4배에 달한다고 지적했다. 중요한 것은 배터리가 우수한 안정성을 보여 1000사이클 후에도 여전히 용량의 약 절반을 유지할 수 있다는 점입니다. 이는 팀의 논문에서 "전례 없는" 것으로 설명됩니다.

Shenlong Zhao는 "우리의 나트륨 배터리는 비용을 크게 절감하는 동시에 4배의 저장 용량을 제공할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 이는 재생 에너지 개발에 있어 중요한 돌파구입니다."라고 지적했습니다. 이번 연구 결과는 최근 Advanced Materials 저널에 게재됐다.