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BlogA Revolutionary Breakthrough: Corrosion Issue in Aqueous Zinc Batteries Solved, Extending Battery Lifespan by Five to 20 Times

혁명적인 돌파구: 아연 수용액 배터리의 부식 문제를 해결하여 배터리 수명을 5~20배 연장

2024-01-18
AZB(수성 아연 배터리)는 재생 가능 및 고정식 에너지 ​​저장 시장에서 지배적인 리튬 이온 배터리 기술에 대한 실행 가능한 대안으로 등장했습니다. 그러나 AZB의 개발은 화학적 부식이라는 주요 과제로 인해 방해를 받았습니다. 이러한 부식은 배터리의 재충전 능력을 심각하게 제한하여 효율성과 신뢰성을 떨어뜨립니다.

AZB의 화학은 에너지 밀도가 높은 아연 금속 양극과 염 수용액 전해질로 인해 유리합니다. 그러나 두 구성 요소 간의 비호환성은 양극의 화학적 부식으로 이어져 궁극적으로 배터리의 수명을 단축시킵니다.

 

흥미롭게도 UNSW 화학공학대학원 연구팀이 최근 획기적인 발견을 했습니다. 3년간의 헌신과 노력 끝에 연구원들은 부식 문제를 해결하고 배터리 수명을 크게 향상시키는 솔루션을 찾았습니다. 이들 솔루션은 배터리 수명을 5~20배나 늘려 단 몇 달에서 3년 이상으로 단축했습니다.

 

이러한 혁신의 핵심은 배터리 전해질에 소량의 유기 화합물을 첨가하는 데 있습니다. 특히 연구진은 1% 농도의 1,2 부탄디올을 추가하면 배터리 셀에서 단락을 일으키는 수지상 아연 침전물이 효과적으로 감소한다는 사실을 발견했습니다.

 

최근 Advanced Materials에 발표된 이 놀라운 성과는 실험실 규모를 넘어서는 개발에 적합한 조건에서 배터리 수명을 5~20배 향상시킵니다. 이 솔루션은 부식 문제를 해결할 뿐만 아니라 전해질의 수성 특성을 유지하여 AZB 기술의 비용 및 안전 이점을 유지합니다. 그 결과는 경쟁사의 리튬이온 배터리 수준에도 근접하고 있습니다.

 

박사님 프로젝트에 참여한 연구원 중 한 명인 Dipan Kundu는 다양한 산업 분야에서 AZB 기술의 잠재력을 강조했습니다. 그는 "AZB 기술은 광업, 건설, 통신과 같은 산업에 비용 효율적이고 안정적인 스토리지 옵션을 제공할 수 있습니다"라고 말했습니다. UNSW는 완전히 개발된 AZB 기술이 소비자에게 부과되는 비용은 현재 리튬 이온 시스템 가격의 1/3~1/4에 불과할 것으로 추정합니다.

 

게다가 AZB 기술의 확장성은 판도를 바꾸는 요소입니다. Kundu는 "AZB 기술은 소규모 주거용/상업용 및 중규모 커뮤니티 저장 장치부터 대규모 그리드 수준 설치에 이르기까지 다양한 규모의 에너지 저장 시스템으로 구현될 수 있습니다"라고 설명했습니다. 이러한 다용성으로 인해 AZB는 다양한 애플리케이션에 매력적인 선택이 됩니다.

 

UNSW 연구팀은 여기서 멈추지 않습니다. 그들은 배터리 셀 프로토타입 개발에 적극적으로 노력하고 있으며 상업 개발에 초점을 맞춘 분사 설립을 위한 자금 조달을 모색하고 있습니다. AZB 기술 발전을 위한 이들의 헌신은 칭찬할 만하며 이 혁신적인 에너지 저장 솔루션의 미래는 밝아 보입니다.

 

결론적으로, UNSW 연구원들이 AZB의 부식 문제를 해결하면서 달성한 획기적인 성과는 배터리 수명을 크게 향상시킬 수 있는 길을 열었습니다. 현재 리튬 이온 시스템보다 소비자 비용이 훨씬 저렴할 가능성이 있는 AZB는 다양한 산업 분야에서 에너지 저장에 혁명을 일으킬 수 있습니다. 이 기술의 확장성은 다양한 스토리지 요구 사항에 맞는 다양한 옵션을 제공합니다. AZB를 더욱 발전시키려는 UNSW 팀의 노력은 이 유망한 기술을 시장에 선보이겠다는 그들의 결심을 입증하는 것입니다.

 

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