|
- 전기 자동차의 성능, 비약적으로 향상 -
일본 NEDO의 차세대 자동차를 위한 축전지 개발 프로젝트의 일환으로서 시즈오카(Shizuoka) 대학 공학부 후지나미(Fujinamu) 특임교수들은 차세대의 5 V급 축전지에 사용 가능하고 난소성(難燃性)인 고성능 전기분해액을 개발하였다. 이 성과를 활용함으로써 보다 고성능, 안전, 저비용인 전기 자동차용 리튬이온 배터리 개발이 기대된다.
그 배경으로는 전기 자동차는 주행 중 CO2 배출이 제로인 것, 그리고 전기는 다양한 에너지원으로부터 얻을 수 있기 때문에 석유 의존도 저감 및 지구 온난화 방지에 기여할 수 있기 때문에 많이 기대되고 있다 현재 전기 자동차에는 리튬이온 배터리가 탑재되고 있지만 항속 거리나 비용 문제 등 기술적인 과제가 있다. 특히 항속 거리의 연장을 위해서는, 축전지의 에너지 밀도 향상이 필수이며 전극의 에너지 용량 증대와 작동 전압의 상승을 위한 재료 개발이 진행되고 있다.
성과의 특징으로는 항속 거리에서의 기여로 이번에, 후지나미 특임교수는 세계에서 처음으로 5 V라고 새로운 고전압으로 작동하는 유기 전해질을 개발하였다. 기존 4 V에서 5 V로 전압이 향상된 것으로 단순하게 에너지 밀도가 향상된 것뿐만 아니라 지금까지 존재하지 않는 높은 전압에까지 견딜 만하는 재료를 개발함으로써 새로운 전극 재료를 사용할 가능성이 나왔다. 이 성과에 의해 항속 거리를 보다 더 향상시키기 위한 새로운 실마리가 발견된 것이다. 뿐만 아니라, 안전성의 측면에서 고려해볼 때, 이점으로는 전해질의 특징으로서 난소성인 것을 들 수 있다. 이 성과를 활용하면 보다 안전한 배터리를 실현할 수 있다고 한다.
또한 붕산이라는 염가의 원료를 이용하고 있기 때문에 전지의 비용 저감에 기여할 수 있다.
기술적 상세를 살펴보면 특성이 다른 붕소 화합물을 혼합하여 얻을 수 있는 액체에 리튬염을 녹인 전기분해액으로 높은 이온 도전율을 나타내, 리튬이온 수율(주 1)도 높다. 그리고 5 V이상의 내산화성을 가지고 있어 고전위 전지에 사용 가능하고 개발이 진행되고 있는 고전위 정극과 조합하여 5 V급 배터리를 시범 제작할 예정으로 난소성이면서 보다 안전한 리튬 이온 배터리가 가능하게 될 것이라 한다.
(주 1) 리튬 이온수율
전체 이온의 전도 중 전지 작동에 필요한 리튬이온 전도가 차지하는 비율로 전지의 고출입력화 성능 요인의 하나.
|