리튬 배터리 풍력 에너지와 태양 에너지에 세계에서 가장 널리 사용되는 축전 배터리입니다. 그러나 이 배터리 애플리케이션을 사용하는 대부분의 사람들에게 비용은 항상 비쌉니다. 많은 사람들은 현재의 값비싼 리튬 배터리를 대체할 보다 저렴한 배터리를 갈망합니다. 그러나 Massachusetts Institute of Technology의 과학자들이 해냈고 새로운 유형의 배터리인 알루미늄-황 배터리를 만들었습니다.
MIT 교수 Donald Sadoway와 중국, 캐나다, 켄터키 및 테네시 출신의 15명의 다른 MIT 인재가 개발한 새로운 배터리 아키텍처가 24월 XNUMX일 저널에 게재되었습니다. 자연.
알루미늄-황 전지의 구성과 장점
배터리는 궁극적으로 NaCl-KCl-AlCl3(물의 끓는점에 가까움)로 구성된 용융염 전해질로 작동하기로 결정했습니다.
알루미늄과 음극 황을 전극 재료로 사용하여 서로 간의 다단계 전환 경로를 통해 최대 200°C의 온도에서 고속 충전이 가능하고 알루미늄 덴드라이트 형성 없이 수백 번의 높은 충전 속도 주기를 견딜 수 있습니다.
(한 전극에 형성되는 좁은 금속 스파이크는 결국 다른 전극에서 자라서 단락을 일으키고 효율에 영향을 미치며 열 폭주를 유발할 위험이 있습니다).
동시에 알루미늄-황 배터리의 비용은 리튬 이온 배터리의 XNUMX분의 XNUMX 미만이며 재활용이 가능합니다.
Sadoway, John F. Elliott 재료 화학 명예 교수가 설명합니다.
"저는 소규모 고정 보관용, 그리고 궁극적으로 자동차 [용도]용 리튬 이온 배터리보다 훨씬 더 나은 것을 발명하고 싶었습니다."
가장 중요한 것은 배터리가 작동 온도를 유지하기 위해 외부 열원이 필요하지 않다는 것입니다. 열은 충방전 과정에서 화학적으로 자연적으로 발생합니다. 이 충전-유휴-방전-유휴 상태는 물체를 따뜻하게 유지하기에 충분한 열을 생성하기에 충분합니다.
새로운 알루미늄-황 배터리는 수십 킬로와트시의 저장 용량을 생성하여 개인 가정과 중소기업에 전력을 공급하는 데 이상적입니다. Sadoway와 그의 학생들은 또한 유틸리티 규모의 서비스를 위한 새로운 액체 금속 배터리를 개발하여 Ambri라는 분사 회사의 기반을 마련하고 있습니다. 회사는 내년 안에 첫 번째 제품을 제공할 것으로 예상된다. Sadoway는 또한 이 발명으로 유럽 올해의 발명가 상을 수상했습니다.
