화학 주입으로 오래된 배터리 '살려내기'

일본 과학자들은 충전-방전 사이클을 여러 번 거쳐 배터리 용량이 저하된 후에도 원래 용량을 크게 회복할 수 있는 방법을 개발했습니다.

전기 자동차용 리튬 배터리. 사진: South_agency/iStock

오늘날 리튬 이온 배터리는 가장 흔한 충전식 배터리로, 전기 자동차, 노트북, 스마트폰 등 일상적인 차량과 제품에 전력을 공급합니다. 하지만 시간이 지나면서 충전 능력을 잃고, 효율성이 떨어지고, 신뢰성도 떨어집니다. 이는 배터리 내부에서 에너지를 저장하고 방출하는 데 도움이 되는 전기적으로 하전된 입자, 즉 이온을 잃기 때문입니다.

일본 도요타 중앙 연구개발 연구소의 전문가 팀은 이러한 이온을 보충하고 배터리의 원래 용량을 크게 회복하는 방법을 발견했다고 Interesting Engineering이 3월 10일에 보도했습니다. 이 새로운 연구는 저널 Joule에 게재되었습니다.

구체적으로 말하면, 그들은 회수 시약이라는 특수 물질을 배터리에 주입합니다. 이 물질은 더 많은 전자와 리튬 이온을 생성하는 화학 반응을 촉발합니다. 이는 배터리가 에너지를 저장하는 데 도움이 되는 두 가지 유형의 하전 입자입니다. 연구팀은 이러한 입자를 추가함으로써 배터리 성능 저하 과정을 역전시키고 원래 용량의 80%를 회복할 수 있었습니다. 복구된 배터리는 100회의 충전-방전 사이클 동안 성능을 유지할 수 있습니다.

연구팀은 자동차에 사용되는 배터리를 포함해 크고 작은 다양한 배터리에 새로운 방법을 테스트했습니다. 연구를 주도한 오기하라 노부히로 씨는 "연구실에서 사용하는 소형 배터리뿐만 아니라 자동차에 사용하는 대형 배터리에서도 효율성이 검증됐다"고 말했다.

이 새로운 방법을 사용하면 리튬 이온 배터리의 수명을 연장할 수 있어, 배터리를 버리거나 복잡한 분해 및 재활용 과정을 거치지 않고도 전기 자동차나 기타 장치에서 재사용할 수 있습니다. 리튬 이온 배터리에는 코발트, 니켈과 같은 희귀 금속이 포함되어 있는데, 이러한 금속은 종종 지속 불가능한 방식으로 채굴되기 때문에 이를 사용하면 비용, 자원, 환경을 보호할 수 있습니다.

그러나 이 새로운 방법은 모든 종류의 성능 저하된 배터리에 적합한 것은 아니며, 충전과 방전을 반복하면서 이온을 잃은 배터리에만 효과가 있고, 구조적 손상이나 다른 형태의 성능 저하가 있는 배터리에는 효과가 없습니다. 또한, 배터리가 화학 주입에 적합한지 여부를 판단하기 위해 배터리 상태를 정확하게 진단하는 방법이 필요합니다.

런던 임페리얼 칼리지의 배터리 분해 전문가인 재클린 에지에 따르면, 배터리에 화학물질을 주입하는 것의 잠재적 부작용과 안전성을 더 잘 이해하기 위해서는 장기적인 연구가 필요하다고 합니다. 이 팀은 새로운 방법에 대한 특허를 출원했고, 여러 회사와 정부 기관으로부터 관심과 자금 지원을 받았습니다.

투 타오 ( 흥미로운 엔지니어링 에 따르면)

소스 링크: https://vnexpress.net/tiem-hoa-chat-giup-hoi-sinh-pin-cu-4720739.html