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신재생에너지/신기술

저렴한 대용량 금속 전지의 실현에 공헌, 마그네슘 합금 개발

by KaNonx카논 2020. 10. 12.
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저렴한 대용량 금속 전지의 실현에 공헌, 마그네슘 합금 개발


 

 저렴한 대용량 금속 전지의 실현에 공헌, 마그네슘 합금 개발

 

 물질 · 재료 연구기구 (NIMS)는 2020년 9월 


기존의 재료보다 전기 화학적 활성이 뛰어난 


마그네슘 합금 재료를 개발하고,

 


마그네슘 금속 전지의 용량을 약 20% 향상시키는 데 성공했다고 발표했다. 


저비용 고용량 마그네슘 금속 전지의 새로운 성능에 대한 


공헌을 기대할 수 있다고 한다.




 현재 주류의 리튬 이온 배터리는 코발트와 리튬 등 희귀 금속이 이용되고 있으며, 


그 대형화에는 많은 비용이 든다. 


그래서 주목 받고 있는 것이 마그네슘 금속 전지이다.


  마그네슘은 지각 매장량이 리튬의 1700배 이상이기 때문에 


저렴하면서도 많은 전기 에너지를 저장할 수있는 특성을 갖는다. 


그러나 마그네슘은 가공하기 어려운 금속인 것이 영향을 미치고 있다.


 마그네슘 금속을 사용한 음극에 대한 연구는 거의 실시되지 않았다고한다.



 그래서 이번 NIMS는 마그네슘 전지 전해질 개발을 전문으로하는


연구자 및 구조 재료로서 마그네슘 합금의 개발을 


전문으로하는 연구자의 공동 연구를 실시. 


전지 특성을 향상시키는 마그네슘 합금의 탐색을 실시했다. 


그 결과, 결정 방위를 제어하고 20μm 정도의 


미세한 입자로 구성된 마그네슘 금속 재료에 


원자 농도 0.3 %라는 미량의 이종 금속을 첨가함으로써 


전기 화학적 활성을 크게 강화된다 것을 밝혀냈다.



 예를 들어, 칼슘을 첨가 한 합금 재료 (Mg-Ca)을 


음극에 이용한 전지를 시험 제작하여 


그 특성을 평가 한 결과, 순수 마그네슘 금속을 이용한 


전지에 비해 용량이 약 20 % 향상되었다고 한다.



이것은 마그네슘 금속 합금 및 조직 제어에서 


전지 특성의 개선을 달성 한 세계 최초의 성과로 알려져있다.




 향후 NIMS는이 성과를 바탕으로 


대용량 마그네슘 금속 전지의 실현을 위해 


금속 조직 구조의 최적화에 사용하고 있다.



 또한 이번 성과는 영국 왕립화 학회 잡지 「Chemical Communications」에서 


현지 시간 2020년 9월 25일 온라인 공개되었다.

 

관련 기사

 

 

[이 포스팅은 일본 기사를 번역한 것 입니다.]

 

출처 - https://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/2010/09/news030.html


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