궁극의 배터리를 만드는 방법. 전기차 배터리의 혁명이 일어날까?

이론적으로 리튬과 산소는 완벽한 배터리를 만들 때 필요한 가장 가까운 물질입니다. 불행하게도 그 두 물질을 이용하여 배터리를 만들려는 시도는 번번이 실패했는데 그 이유는 배터리가 너무 빨리 달았기 때문이죠. 하지만 새로운 연구 결과에 따르면 이 문제를 해결할 수 있지만, 거기에는 또 다른 문제가 있다고 하네요

 

전기를 더 나은 방법으로 저장하는 방법은 항상 필요하죠. 핸드폰을 충전하던지, 밤에 온 나라의 불을 밝히던지 말이죠. 그러므로 잠재성 있는 기술을 발굴하는 것은 꽤 중요한 일이죠.

 

문제는 배터리는 전극이 필요한데, 산화리튬(Lithium Oxide) 양극은 전해액을 분해하고, 실험실 버전은 너무 쉽게 부식되어 실제 시장에서는 적합하지 않았습니다. 캐나다 워털루 대학의 나자르 교수는 이 문제에 대한 답은 과산화리튬 (lithium peroxide, Li2O2)에서 산화리튬 (Li2O)을 대신하여 리튬 (초)과산화물(lithium superoxide, LiO2)을 사용하는 것이라고 말했습니다.

 

과산화물(peroxide), 초산화물(superoxide)과 비교해서 산화 리튬은 유기용제와 함께 화학적으로 덜 반응하죠. 이 아이디어는 과거에 이미 나왔었지만, 그때는 배터리가 협조를 해주지 않았죠. 그때는 배터리가 방전될 때 과산화리튬을 만들어냈는데 이건 꽤 위험한 상황입니다.

 

나자르 박사는 과산화리튬이 생산되는 최적의 온도를 계산했는데. 약 150도였습니다. 이것은 배터리 작동이 되는 것뿐만 아니라 방전상태에서 충전될 때 가장 효율적인 온도입니다.

 

문제는 그 에너지가 발생할 때 온도가 너무 높다는 것입니다. 누가 그렇게 뜨거운 배터리를 주머니에 넣고 다니고 싶어 할까요? 그러므로 대부분의 제품은 제외됩니다. 하지만 그 에너지 집중도는 일반 리튬이온 배터리보다 4배 정도 더 크기 때문에 전기 자동차에서 분야에서 그 잠재력은 어마어마하죠. 또한, 테스트 된 모델의 음극 물질은 니켈로 만들었는데요. 니켈은 금속에 굉장히 풍부합니다. 하지만 금속의 또 다른 문제는 현대 사회에서 수요가 급등하여 가격이 급등하고 환경 오염도 심각하다는 점이죠.

 

최고의 배터리는 과연 이 난관을 뚫고 개발될 수 있을까요?