화학뉴스

중국이 섭씨 영하 80도 온도에서도 작동하는 전해질을 개발했다.
홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면, 중국 저장(Zhejiang)대학교 연구팀은 지금까지 알려지지 않았던 배터리 내 이온 운반 방법을 통해 극한의 조건에서도 고에너지 배터리를 작동할 수 있는 기술을 글로벌 학술지 네이처(Nature)에 발표했다.
LiB(리튬이온전지)는 일반적으로 높은 에너지밀도와 넓은 작동온도 범위, 고속 충전을 동시에 달성하기 어려워 저온 환경에서는 사용이 제한된다. 유기용제에 용해된 리튬염으로 만드는 전해액이 이온 수송을 제한하기 때문이다.
저장대 연구팀은 미국 연구진과의 협력과 넓은 범위의 온도에서 용매들을 스크리닝하는 4년간의 연구 끝에 플루오로아세토니트릴(Fluoroacetonitrile)이라는 용매를 사용하는 전해질을 개발하는데 성공했다.
전해질의 작은 용매 분자가 리튬이온 주위에 2겹의 층을 형성하고 이온이 운반될 수 있는 통로를 만드는 리간드 채널 수송을 이용한 것으로 알려졌다.
소프트팩 LiB를 이용한 실험 결과 전해질은 앞서 알려지지 않은 배터리 내 구조적 운반 방법을 가능하게 만들었으며 영하 70도 환경에서 기존 전해질보다 1만배 높은 이온전도도를 나타냈다.
새로운 전해질은 LiB 뿐만 아니라 NiB(나트륨이온전지), KiB(칼륨이온전지)에서도 매우 효과적이나 새 전해질이 전통적인 배터리 설계에서 효과적으로 작동하려면 추가적인 연구가 필요할 것으로 예상된다.
판슈린 교수는 “새로운 배터리가 전기자동차(EV)나 항공, 해양 전자기기, 철도, 극지 탐사, 통신 등 다양한 범위에 적용될 수 있다”며 “미래에 상용화가 가능할 것이라고 본다”고 강조했다. (윤)