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소듐이온배터리
관리자 2017-11-30 75
“리튬 2차전지보다 성능 월등한 소듐이온배터리 2020년 상용화”
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공식

2017.11.28. 00:0119,673 읽음

CNRS 연구진을 주축으로 구성된 소듐이온배터리 스타트업 '티아맛'이 설계한 소듐이온배터리 프로토타입. CNRS 제공.

휴대전화나 전기차 등에 주로 사용되는 2차 전지는 리튬이온 배터리다. 사실상 2차전지 시장을 주도하고 있는 리튬이온 배터리는 충전율이나 수명, 생산 비용 등에서 한계가 있다. 이와는 달리 소듐이온 배터리는 풍력이나 태양광 같은 신재생에너지를 대량으로 저장할 수도 있어 전기차 배터리로도 주목받고 있다.
 
프랑스 국립과학원(CNRS)의 지원을 받은 프랑스 전기화학에너지 저장 네트워크(RS2E2)’로부터 나온 스타트업인 티아맛(Tiamat)’2년 전 소듐 이온 배터리의 첫 프로토타입을 공개한 뒤 소듐 이온 배터리를 설계, 걔발 및 생산하기 위해 설립됐다. 티아맛은 현재 수십 개의 프로토타입 버전을 보유하고 있으며 2020년 대량 생산 상용화를 기대하고 있다.
 
주로 CNRS 연구진과 프랑스 주요 대학 연구진으로 이뤄진 RS2E의 연구자들은 201511월 첫 번째 소듐이온 배터리 프로토타입을 개발, 설계했다. 첫 프로토타입은 ‘18650’ 포맷으로 설계됐는데, 이는 리튬이온 배터리 산업에서 폭넓게 활용되는 포맷이다. 같은 포맷으로 만들어졌지만 소듐 기반 배터리는 수명이나 충전, 방전율에서 리튬 이온 배터리보다 월등한 성능을 보였다.
 
특히 소듐 이온 배터리에 사용되는 소듐은 리튬보다 훨씬 싸고 지구상에 널리 분포돼 있다. 지구 지각의 2.6%가 소듐으로 구성돼 있는 반면 리튬은 0.06%에 불과하다. 게다가 소듐은 염화나트륨의 형태로 지구상의 어느 곳, 특히 바닷물에서 발견되지만 리튬 생산지는 극히 제한적이다. 아르헨티나와 칠레, 볼리비아 등 지역에서 세계에서 생산되는 리튬의 3분의 2가 나온다.
 
소듐 이온 배터리 대량생산을 추진하고 있는 스타트업 티아맛의 목표는 이미 모바일 전자기기 시장에서 널리 활용되고 있는 리튬이온 배터리를 폐기하는 것은 아니다. 2차전지의 용량과 수명의 지속성에서 차별화를 시도하는 것이다. 같은 지속 사용 조건에서 소듐 이온 배터리는 리튬 이온 배터리(3~4)에 비해 수명이 10년 이상일 것으로 예상된다. 또 충전과 재충전 시간도 리튬 이온 배터리에 비해 10배나 빠르게 설계한다는 계획이다.
 
이같은 성능은 지속적으로 전기를 생산하지 않는 신재생에너지의 대용량 저장 및 전기차용 모바일 저장장치, 충전이 가능한 버스 등 아직 개발되지 않았거나 기술 개발의 여지가 큰 분야에서 활용될 가능성이 높다. 티아맛은 우선 단기 재충전이 요구되고 사용자에게 서비스 연속성이 필요한 렌터카 부문에 소듐 이온 배터리 기술이 유망할 것으로 보고 있다. 소듐 이온 배터리 기술로 몇 분 안에 재충전할 수 있는 전기차가 상용화될 것으로 기대하고 있다.

원문 링크

http://post.naver.com/viewer/postView.nhn?volumeNo=10848468&memberNo=36405506&mainMenu=SCIENCE
http://www2.cnrs.fr/en/3033.htm

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