미래를 주도할 가장 진보된 배터리 기술 10가지

이 기사에서는 미래를 주도할 가장 진보된 배터리 기술 10가지에 대해 논의합니다. 미래를 뒷받침할 고급 배터리 기술에 대해 알아보려면 미래를 뒷받침할 가장 진보된 배터리 기술 5가지를 직접 읽어보세요.

첨단 배터리 기술에는 배터리의 성능, 효율성 및 내구성을 향상시키기 위해 배터리 설계 및 생산에 정교한 기술과 재료를 사용하는 것이 포함됩니다. 여기에는 더 나은 에너지 밀도, 수명 및 비용을 갖춘 배터리를 만드는 것뿐만 아니라 고속 및 무선 충전과 같은 혁신적인 충전 방법 개발에 초점을 맞춘 다양한 연구 영역이 포함될 수 있습니다. 고급 배터리 기술에는 실리콘 및 리튬 금속 양극, 고체 전해질, 고급 리튬 이온 설계, 리튬 황(Li-S), 나트륨 이온(Na 이온), 산화환원 흐름 배터리(RFB)가 포함됩니다. , Zn-이온, Zn-Br 및 Zn-공기 배터리.

고급 배터리는 다양한 산업 분야에서 여러 가지 응용 분야를 발견했습니다. 현재 휴대용 전자 장치, 전기 및 하이브리드 차량, 에너지 저장 시스템, 의료 기기, 산업 장비 및 군사 응용 분야에 사용되고 있습니다. 예를 들어, Sila Nanotechnologies는 흑연 양극 대신 실리콘 기반 양극을 사용하는 새로운 유형의 리튬 이온 배터리를 연구하고 있습니다. 회사는 이 새로운 유형의 배터리가 기존 리튬 이온 배터리에 비해 더 높은 에너지 밀도와 더 빠른 충전 시간을 가질 것이라고 주장합니다. 회사는 배터리 셀의 에너지 밀도를 20~40% 높이는 것을 목표로 하고 있다.

실리콘 양극과 리튬 금속 양극의 개발 및 사용은 리튬 이온 배터리의 가장 흥미로운 두 가지 재료 발전입니다. 에너지 밀도를 극적으로 증가시킬 수 있는 이러한 양극 재료의 잠재력은 흥미롭지만, 속도 성능, 안전성, 심지어 비용에 대한 개선도 모색되고 있습니다. 실리콘 및 리튬 금속의 주요 수명 문제로 인해 지금까지 상업적 사용이 느려지고 제한되었습니다. Li-S 배터리의 경우 수명이 훨씬 더 까다롭습니다.

전체 세계 경제에 대한 EV 부문의 중요성을 고려할 때, 리튬 이온 기술은 음극 및 양극 선택, 셀 설계 발전, 에너지 밀도 발달 속도. 에너지 밀도, 비용, 지속 가능성 등 하나의 성능 매개변수를 개선하려면 거의 항상 다른 매개변수의 대가를 치르게 됩니다. 이는 리튬 기반 배터리 이외의 배터리 화학을 고려하는 경우에도 마찬가지입니다.

에너지 밀도는 일반적으로 더 나은 환경적 자격 증명, 자본 또는 수명 비용 감소, 향상된 속도 성능 또는 더 긴 주기 수명을 위해 리튬 기반 화학 물질에 대한 대안으로 인해 희생됩니다. 결국, 특정 응용 분야와 시장의 요구 사항에 따라 성능 특성의 혼합이 결정되고 결과적으로 기술과 화학의 선택이 결정됩니다. 예를 들어 고정식 에너지 ​​저장과 같이 장기간 저장 방법에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 이는 에너지 용량을 보다 쉽게 ​​확장하는 동시에 저렴하고 널리 접근 가능한 활성 물질을 사용할 수 있게 하는 산화환원 흐름 배터리와 같은 혁신의 문을 열어줍니다.

물론, EV 배터리 부문은 많은 배터리 기술 발전의 주요 초점이며, 2030년까지 수요가 1,500GWh를 초과할 것으로 예상되는 시장에 서비스를 제공할 수 있는 기회를 제공합니다. 2010년 하반기 동안 EV 배터리 시장은 실리콘 양극, 리튬 금속 및 고체 기술에 더욱 중점을 둡니다. 현재 아시아와 중국은 리튬이온 소재 가공과 셀 생산을 주도하고 있으며, 특히 미국과 유럽은 자체 배터리 공급망을 구축 및 개발하려고 노력하고 있으며, 이를 통해 혁신과 차세대 기술 개발의 속도를 설정하고 있습니다. 가치를 포착하고 길들인다.