Materials science: New design for sustainable zinc batteries

 
수계 아연 이온 전지의 성능과 제조 비용을 개선할 수 있는 새로운 전해질의 설계에 대해 보고하는 논문이 Nature Sustainability에 게재된다.이러한 지식은 안전성, 성능, 지속 가능성을 겸비한 실용적인 아연 이온 전지를 개발할 수 있는 가능성을 시사하고 있어 휴대용 전자 기기나 전기 자동차에 사용되고 있는 종래의 리튬 이온 전지의 대체 될 가능성을 부조로 하고 있다.

아연은 리튬보다 안전하고 비용 효율적이고 환경적 적합성이 높기 때문에 휴대용 전자 기기 및 전기 자동차용으로 리튬 이온 배터리의 보다 지속 가능한 대안으로 수계 아연 이온 배터리를 사용하는 것에 관심이 가 증가하고 있습니다.그러나, 아연 이온 전지에서의 수성 전해질(이온을 전도하는 전지 내의 액체)의 사용에는 어려운 과제가 있다.이러한 문제는 아연의 불규칙한 석출, 수소 가스의 생성, 전극의 부식을 포함하며, 이들 모두가 급속한 성능 저하로 이어질 수있다.

이번에 Quan-Hong Yang들은 수화된 아연염으로 구성된 신종 전해질의 설계에 대해 보고하고 있다.이 전해질에서는, 내재하는 소량의 물이, 수계 아연 이온 전지에 수반하는 안전성의 문제나 기술적 과제에 대처할 뿐만 아니라, 불연성이 되는데도 중요한 역할을 하고 있다.또한 Yang들은 아연 이온 전지에 일반적으로 사용되는 전해질에 비해 이번 전해질에 비용 경쟁력이 있음을 자세하게 설명하고 있다.또한, 이번에 실증된 전지는 실온뿐만 아니라 -30~40℃의 온도 범위에서 우수한 성능을 나타낸다.

관련 뉴스 및 뷰에서 Florencio Santos와 Antonio Fernández Romero는 성능을 더욱 최적화해야하지만, 이번 연구는 "저렴하고 환경 친화적 인 전해질을 사용하여 아연 이온 전지의 몇 가지 중요한 문제에 일했다"고 강조해, "이번 성과에 근거해 개발을 진행시키면, 신뢰할 수 있는 저렴한 배터리를 만들고 실장해, 지속 가능한 미래로의 이행을 도울 수 있다"고 결론을 내렸다.

 
※이 기사는 「Nature Japan 주목의 하이라이트」에서 전재하고 있습니다.
원본 텍스트: "물자 과학: 지속가능한 아연 이온 건전지를 위한 새로운 전해질 디자인"