나노기술 및 정책 정보

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● 미국 Stanford University 대학교 Hongjie Dai 교수 연구팀은 상업적으로 이용 가능한 것보다 더 많은 전하를 저장할 수 있는 충전식 배터리를 개발

● 연구팀이 개발한 알칼리 금속-염소 배터리는 염화나트륨(Na/Cl2) 또는 염화리튬(Li/Cl2)에서 염소로의 화학 전환에 의존하며, 이는 충전식 배터리 사용을 가속화하고, 최대 6배 고성능 충전식 배터리 구현이 가능

● 초기 연구 과정에서 연구팀은 한 화학물질이 다른 화학물질로 전환되는 과정이 안정화되어, 재충전이 가능하다는 사실 확인 

● 연구팀은 염소 분자는 배터리가 충전될 때 탄소 나노구의 작은 기공에 갇혀 보호되고 있고, 그런 다음 배터리가 방전되어야 할 때 배터리를 방전하고 염소를 변환하여 NaCl을 만들고 이 과정을 여러 주기에 걸쳐 반복할 수 있는 것을 확인

● 해당 연구로 개발된 배터리는 지금까지 양극 물질 그램당 1,200mA 시간을 달성했으며, 오늘날 상업용 리튬 이온 배터리의 용량은 그램당 최대 200mA 시간이며, 개발된 배터리의 용량이 최소 6배 이상 우수

● 해당 연구성과는 위성이나 원격 센서와 같이 빈번한 재충전이 실용적이지 않은 상황에서 유용하게 활용될 것을 기대

※ Nature 게재(2021.08.25.), “Rechargeable Na/Cl2 and Li/Cl2 batteries”