새로운 배터리 기술: 에너지 저장에서 칼슘이 리튬을 대체할 수 있는 시기

모바일 기기, 전기 자동차, 그리고 전력망에 연결된 에너지 저장 시스템은 리튬 이온 배터리에 크게 의존합니다. 그러나 중국의 한 연구팀은 칼슘 금속을 사용하는 배터리를 개발하여 리튬 기술의 대안이자 경쟁자가 될 것으로 기대하고 있습니다.

Giải pháp pin mới có thể “soán ngôi” lithium-ion lâu nay.

새로운 배터리 솔루션이 리튬 이온을 장기적으로 "대체"할 수도 있다.

월드 1면 기사에 따르면, 중국 복단대 연구팀은 리튬보다 2,500배 더 풍부한 칼슘 금속을 사용하여 충전식 칼슘-산소 배터리를 개발했다고 밝혔으며, "이 배터리는 공기 중에서 안정적이며 차세대 스마트 웨어러블 시스템의 배터리용 유연한 섬유로 만들 수 있다"고 밝혔다.

연구팀은 이러한 유형의 배터리가 리튬 이온 배터리에 비해 더 저렴하고 안전할 수 있으며, 현재 채굴 공간과 환경 문제로 인해 해결되고 있는 리튬 공급망 문제 중 일부를 피할 수 있다고 생각합니다.

하지만 이 기술은 아직 상용화 단계에 이르지 못했습니다. 연구팀은 칼슘-산소 전지가 아직 실온에서 안정적이지 않으며, 실용화 조건을 충족하기 위해서는 전해질 및 관련 소재의 개선이 여전히 필요하다고 지적했습니다.

리튬 이온 배터리는 높은 에너지 밀도, 비교적 안정적인 충방전 용량, 그리고 발전된 생산 생태계 등 입증된 장점 덕분에 여전히 주도적인 역할을 하고 있습니다. 그러나 많은 연구에 따르면 리튬 이온 배터리는 원자재 가격, 안전성, 재활용 등의 과제에 여전히 직면해 있습니다.

칼슘 배터리 개발은 원자재 측면에서 이점을 제공할 뿐만 아니라(칼슘은 리튬보다 풍부함), 안전 위험을 줄일 수 있는 잠재력도 가지고 있습니다. 연구팀은 보고서에서 "제안된 칼슘-산소 배터리는 공기 중에서 안정적이며 유연한 섬유로 제작될 수 있다"고 강조합니다.

이 기술은 아직 실험실 수준에서 대량 생산 단계로 나아가기에는 다소 시간이 걸리지만, 특히 전 세계적으로 에너지 저장 및 전기 자동차 도입에 대한 수요가 빠르게 증가하고 있는 상황에서 에너지 전략에 중요한 방향을 제시합니다. 칼슘 이온 배터리 또는 이와 유사한 배터리가 성공적으로 상용화되면 리튬 이온 배터리의 일부 또는 전부를 대체하여 소비자와 기업의 비용을 절감할 수 있을 것입니다.

하지만 이 기술을 현실화하기 위해서는 아직 많은 과제가 남아 있습니다. 소재 개선, 수명 연장, 실제 주변 온도에서의 다중 충전 및 안정성 확보 등이 필요합니다. 또한, 호환 가능한 공급망 구축, 제조 및 재활용 또한 중요한 과제입니다.

응우옌 바흐

출처: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/cong-nghe-pin-moi-khi-canxi-co-the-thay-the-lithium-trong-luu-tru-nang-luong/20251101123820824