고체 배터리는 기존 리튬 이온 배터리에 사용되는 액체 또는 폴리머 젤 전해질과 달리 고체 전극과 전해질을 사용하는 배터리 유형입니다. 기존 배터리에 비해 에너지 밀도가 더 높고, 충전 시간이 더 빠르며, 안전성이 향상되었습니다.
전고체 배터리는 리튬을 사용하나요?
네, 현재 개발 중인 대부분의 전고체 배터리는 리튬을 주요 원소로 사용합니다.
확실히 전고체 배터리는 리튬을 포함한 다양한 재료를 전해질로 사용할 수 있습니다. 그러나 전고체 배터리는 나트륨, 황, 세라믹 등 다른 재료를 전해질로 사용할 수도 있습니다.
일반적으로 전해질 소재의 선택은 성능, 안전성, 비용, 가용성 등 다양한 요소에 따라 달라집니다. 전고체 리튬 배터리는 높은 에너지 밀도, 긴 사이클 수명, 향상된 안전성으로 인해 차세대 에너지 저장 장치로 유망한 기술입니다.
고체 배터리는 어떻게 작동하나요?
전고체 배터리는 액체 전해질 대신 고체 전해질을 사용해 배터리의 전극(양극과 음극) 사이에 이온을 전달한다. 전해질은 일반적으로 화학적으로 안정하고 전도성이 있는 세라믹, 유리 또는 폴리머 재료로 만들어집니다.
전고체 배터리가 충전되면 전자가 음극에서 빠져나와 고체 전해질을 통해 양극으로 이동하여 전류의 흐름을 생성합니다. 배터리가 방전되면 전류의 흐름이 역전되어 전자가 양극에서 음극으로 이동합니다.
전고체 배터리는 기존 배터리에 비해 몇 가지 장점이 있습니다. 고체 전해질은 액체 전해질에 비해 누출이나 폭발 위험이 적기 때문에 더 안전합니다. 또한 에너지 밀도가 더 높아서 더 작은 부피에 더 많은 에너지를 저장할 수 있습니다.
그러나 전고체 배터리에는 높은 제조 비용과 제한된 용량 등 해결해야 할 몇 가지 과제가 여전히 남아 있습니다. 더 나은 고체 전해질 소재를 개발하고 전고체 배터리의 성능과 수명을 향상시키기 위한 연구가 진행되고 있습니다.
현재 시장에 존재하는 전고체 배터리 회사는 얼마나 됩니까?
현재 전고체 배터리를 개발하고 있는 여러 회사가 있습니다.
1. 양자 환경:2010년 설립된 스타트업으로 폭스바겐, 빌게이츠 등으로부터 투자를 유치했다. 전기차 주행거리를 80% 이상 늘릴 수 있는 전고체 배터리를 개발했다고 한다.
2. 도요타:일본 자동차 제조사는 수년간 전고체 배터리 개발에 주력해 왔으며 2020년대 초까지 생산을 목표로 하고 있습니다.
3. 피스커:UCLA 연구원과 협력하여 차량의 주행 거리를 대폭 늘릴 수 있는 고체 배터리를 개발하는 고급 전기 자동차 스타트업입니다.
4. BMW:독일 자동차 제조사는 전고체 배터리도 개발 중이며 이를 개발하기 위해 콜로라도에 본사를 둔 스타트업인 Solid Power와 파트너십을 맺었습니다.
5. 삼성:삼성전자는 스마트폰 등 전자기기에 사용할 전고체 배터리를 개발 중이다.
향후 태양광 발전에 전고체 배터리가 적용된다면?
전고체 배터리는 태양광 응용 분야의 에너지 저장에 혁명을 일으킬 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 기존 리튬 이온 배터리에 비해 전고체 배터리는 더 높은 에너지 밀도, 더 빠른 충전 시간 및 향상된 안전성을 제공합니다. 태양열 저장 시스템에 이를 사용하면 전반적인 효율성을 향상하고 비용을 절감하며 재생 가능 에너지에 대한 접근성을 높일 수 있습니다. 전고체 배터리 기술에 대한 연구 개발이 진행 중이며, 이러한 배터리가 향후 태양광 저장 장치의 주류 솔루션이 될 가능성이 있습니다. 하지만 이제 전고체 배터리는 EV 적용을 위해 특별히 설계되었습니다.
토요타는 2020년 4월 영업을 시작한 파나소닉과의 합작법인 프라임 플래닛 에너지 앤 솔루션스(Prime Planet Energy & Solutions Inc.)를 통해 전고체 배터리를 개발하고 있으며, 중국 자회사에 2,400명을 포함해 약 5,100명의 직원을 두고 있지만 현재는 생산량이 상당히 제한적이다. 적절한 때가 되면 2025년까지 더 많은 공유를 하도록 하겠습니다.
고체 배터리는 언제부터 사용할 수 있나요?
우리는 전고체 배터리의 가용성에 관한 최신 뉴스 및 업데이트에 접근할 수 없습니다. 하지만 여러 회사에서 전고체 배터리 개발에 힘쓰고 있고, 일부에서는 2025년 이후 출시할 계획이라고 밝혔습니다. 그러나 전고체 배터리의 출시 일정은 기술적 과제, 규제 승인 등 다양한 요인에 따라 달라질 수 있다는 점을 유념하는 것이 중요합니다.
게시 시간: 2023년 6월 3일