칼슘은 액체 배터리에 놀라운 효과를 제공합니다.

MIT 교수 도널드 사도웨이가 개발한 액체 배터리는 최대 12시간 동안 대용량 에너지를 저장하고 시간이 지남에 따라 천천히 방전할 수 있는 흥미로운 신기술로, 재생 에너지 시스템에 매력적인 저장 장치로 자리매김했습니다. 사도웨이와 그의 연구팀은 배터리의 효율을 높이고 사용자에게 경제성을 제공할 새로운 액체 배터리 매트릭스를 개발했습니다. 사도웨이가 개발하고 앰브리(Ambri)가 상용화한 액체 전력 셀은 작동 중 모든 구성 요소가 액체 상태라는 점에서 독특합니다. 이 배터리는 원래 음극에 마그네슘, 양극에 안티몬을 사용했으며, 저렴한 용융염 전해질을 사용했습니다. 이 새로운 배터리 기술은 전극과 배터리 내부의 용융염 모두에 풍부하고 저렴한 화학물질인 칼슘을 사용합니다. 칼슘은 소금에 빠르게 용해되기 때문에 다루기 복잡한 화학물질이었으며, 액체 배터리에는 세 개의 액체 층이 분리되어 있으면서도 배터리로서 기능해야 하므로 사용하기가 어려웠습니다. 칼슘은 녹는점이 높아 이론적으로 배터리가 섭씨 900도에서 작동해야 했습니다. MIT 재료화학과 존 F. 엘리엇 교수인 새든웨이는 "가장 어려운 화학 반응이었습니다."라고 말했습니다. 관련 기사: 이 9,000mAh 휴대용 배터리 뱅크는 단 18분 만에 충전 가능합니다. 연구팀은 발열 문제를 해결하기 위해 액체 전극을 만들 때 마그네슘과 칼슘을 혼합했습니다. 마그네슘은 녹는점이 훨씬 낮아 배터리가 훨씬 낮은 온도에서 작동할 수 있습니다. 또한 연구팀은 전극 간 이온 전달을 위한 매트릭스를 제공하는 배터리 내부 전해질 층을 위한 새로운 제형을 개발했습니다. 새로운 염 기반 제형은 염화리튬과 염화칼슘을 사용하며, 이는 이전에 개발된 액체 배터리 기술보다 훨씬 높은 속도로 이온 교환을 가능하게 합니다. 새로운 리튬 전해질은 또 다른 예상치 못한 이점을 제공합니다. 작동 온도를 낮추고 배터리 출력을 높이는 것 외에도, 칼슘-마그네슘 전극이 염에 용해되는 것을 방지하여 전력 셀의 삼중층 구조를 유지하는 데 도움이 됩니다. 그리고 아마도 이 새로운 액체 배터리의 가장 큰 장점은 기술의 공급 측면일 것입니다. 칼슘과 마그네슘은 모두 함께 채굴되기 때문에 분리하는 데 비용이 많이 듭니다. 이 새로운 배터리는 칼슘과 마그네슘을 함께 사용하기 때문에 배터리 생산 비용이 훨씬 저렴합니다. 사도웨이와 그의 연구팀은 이 새로운 제형이 새로운 배터리 기술 분야의 시작점이라고 강조합니다. 연구팀은 이 연구가 다른 과학자들이 전기 전도 효율이 높고 생산 비용이 훨씬 저렴한 다른 화학 조합을 탐구하는 데 영감을 주기를 바랍니다. 사도웨이는 "여기서 얻을 수 있는 교훈은 다양한 화학 물질을 탐구하고 변화하는 시장 상황에 대비해야 한다는 것입니다."라고 말합니다.또한 시청하세요: Raimond de Hullu의 Oas1s 친환경 건물 비전