양극

코로나19 팬데믹은 깨끗한 강과 개선된 대기 질을 통해 환경에 대한 인간 개입 감소의 긍정적인 영향을 강조했습니다. 더 나은 서식지와 삶의 질을 유지하려면 인류가 초래하는 악영향을 최소화하는 것이 중요합니다. 이를 위해서는 청정 에너지원을 활용하고 해당 에너지를 효율적으로 저장하는 기술 개발이 필요합니다.

에너지 저장은 간헐적인 청정 에너지원을 효과적으로 활용하는 데 중요한 역할을 합니다. 더 높은 에너지 밀도, 더 빠른 충전 기능, 비용 효율성 및 더 긴 수명 주기를 갖춘 저장 장치에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 이러한 발전은 부정적인 환경 영향을 줄이고 에너지 저장을 더욱 지속 가능하게 만들 것입니다.

지속가능성은 환경 보호, 인권, 평등, 경제성장 등 다양한 측면을 포괄합니다. 에너지 저장 장치의 지속가능성을 보장하려면 재료와 생산 공정을 주의 깊게 분석해야 합니다.

양극 없는 배터리 구성, 특히 고체 전해질을 사용하는 배터리 구성은 유망한 접근 방식을 제공합니다. 이 배터리에서는 초기 조립 시 양극 집전체만 사용됩니다. 전고체 배터리는 양극이 없는 구성과 고체 전해질을 사용하므로 순수 리튬 금속과 같은 유해 물질이 필요하지 않습니다.

무음극전지는 조립 용이성, 안전성 강화, 경제성, 지속가능성 향상 등으로 업계에서 주목을 받고 있다. 고체 상태에서 양극이 없는 전지의 다양한 측면을 탐구하는 여러 연구를 통해 이 분야에 대한 연구가 증가했습니다.

음극재는 환경에 미치는 영향에 대해서도 연구되고 있습니다. 코발트를 함유한 층상 전이 금속 산화물은 상업적 용도로 널리 사용되어 왔습니다. 그러나 LiFePO4(LFP)와 같은 대체 재료는 저렴한 비용, 풍부함 및 환경 적합성으로 인해 점점 더 많이 채택되고 있습니다.

안전하고 효율적인 배터리 작동을 위해서는 고성능 고체 전해질을 개발하는 것이 중요합니다. 압전 및 초전성인 강유전성 전해질은 고체 배터리를 가능하게 하는 가능성을 보여주었습니다.

구리는 리튬과 반응하지 않기 때문에 전통적으로 양극 없는 배터리의 양극 집전체로 사용되었습니다. 리튬이온전지, 리튬황전지, 리튬공기전지 등 다양한 배터리 설계에 채용됐다.

연구원들은 또한 리튬 배터리 성능을 향상시키기 위한 재료 후보로 산화아연(ZnO)의 사용을 조사했습니다. 다양한 물질의 표면 화학 전위를 조사한 결과, ZnO가 구리와의 계면에서 표면 화학 전위가 균등화되는 것으로 나타났습니다.

양극 없는 배터리는 재료와 구성의 발전을 통해 에너지 저장에 대한 지속 가능한 접근 방식을 제공하여 보다 안전하고 효율적이며 환경 친화적인 솔루션을 제공합니다.