전지 자동차에 적용될 개선된 레독스 흐름 전지(redox flow battery)

제목		전지 자동차에 적용될 개선된 레독스 흐름 전지(redox flow battery)
작성일		2009-10-15 오전 9:53:00
링크		http://www.sciencedaily.com/releases/2009/10/091012135506.htm
새로운 유형의 레독스 흐름 전지(RFB; redox flow battery)가 전기 자동차에 큰 혜택을 제공할 것으로 보인다. 만약 레독스 흐름 전시 시스템에서 재충전 배터리가 소모된다면, 방전된 전해질(electrolyte fluid)은 석유 탱크를 채우는 것처럼 손쉬운 방법으로 전해질을 보충하기 위해 주유소에서 간단히 교환될 수 있을 것이다. 전기 이동성(electric mobility)은 그 중요성이 더욱 더 강조되고 있다. 독일 정부의 야심에 찬 계획은 2020년까지 독일에서 백만 대의 전기 자동차를 판매할 수 있을 것으로 내다보고 있다. 그러나 그때까지 과학자들은 에너지 저장과 관련된 문제 같은 몇 가지 장애를 극복해야만 한다. 리튬 이온 배터리(Lithium-ion battery)는 가능한 해결 방안을 제공할 수 있지만, 자동차 운전자가 도로 위를 주행하기 위하여 자동차를 충전하는 데 많은 시간이 소요되는 단점을 안고 있다. 독일 Pfinztal에 위치한 프라운호퍼 연구소(ICT; Fraunhofer Institute for Chemical Technology) 소속의 연구진은 레독스 흐름 전지에서 대체 방안의 가능성을 찾았다. 레독스 흐름 전지는 유체 전해질(fluid electrolyte)에 근간을 두고 있다고 ICT 소속의 공학자인 Jens Noack은 밝혔다. 따라서 레독스 흐름 전지는 수 분 이내에 주유소에서 재충전될 수 있으며, 방전된 전해질은 단순하게 분출시켜 재충전된 유체 전해질로 대체될 수 있다고 Noack은 밝혔다. 분출된 전해질은 터빈 또는 태양 발전소에 사용하기 위하여 주유소에서 재충전될 수 있다고 Noack은 덧붙였다. 레독스 흐름 전지의 원리는 새로운 것이 아니다. 금속 이온을 함유하고 있는 두 개의 유체 전해질이 양자(proton)를 통과시키는 막으로 분리된 다공성 그라파이트 펠트(graphite felt) 전극 사이를 흐른다. 전하 교환이 이루어지는 동안, 전류가 전극에 흘러 배터리로 동력을 공급하는 장치에 이용될 수 있다. 그러나 지금까지 레독스 흐름 전지는 리튬 이온 배터리보다 상당히 더 적은 에너지를 저장하는 단점을 지녀왔다. 차량은 단 25 킬로미터 가량의 거리를 주행할 수 있으며, 이러한 사실은 운전자가 리튬 이온 배터리보다 레독스 흐름 전지를 4배 더 빈번하게 충전해야만 한다는 사실을 의미한다. 현재 연구진이 레독스 흐름 전지의 주행 거리를 리튬 이온 배터리로 동력을 공급하는 차량에 상응하는 4-5배 증가된 주행 거리로 증가시킬 수 있다고 Noack은 밝혔다. 연구진은 이미 전지 시제품을 생산했다. 현재 연구진은 몇 가지 전지를 배터리에 조립해야만하고 전지를 최적화해야만 하는 문제를 안고 있다. 연구진은 협력을 통해 추가적인 개발을 진행할 예정이다. 연구진은 실제 크기의 1/10 크기의 모형 자동차에 장착할 수 있는 전기 장치 및 에너지 저장 유닛을 시험 중이다. 연구진은 이미 전통적인 레독스 흐름 배터리를 모형 자동차에 구축했다. 또 연구진은 2010년 모형 자동차에 주행 거리를 4배로 증가시킨 새로운 배터리를 통합하고 구축할 수 있을 것으로 기대하고 있다.