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[불꺼주는 소화 기능이 내장된 획기적인 리튬 배터리] 소화 기능을 배터리 셀에 직접 통합하는 획기적인 솔루션을 개발하여 리튬 배터리와 관련된 안전 문제를 해결했다.
박민제   |   2024.02.19 [09:20]

 

불꺼주는 소화 기능이 내장된 획기적인 리튬 배터리

 

연구원들은 소화 기능을 배터리 셀에 직접 통합하는 획기적인 솔루션을 개발하여 리튬 배터리와 관련된 안전 문제를 해결했다. 리튬 배터리는 기술에 혁명을 일으키고 스마트폰, 전기 자동차, 노트북과 같은 장치에 전원을 공급하지만 치명적인 화재 가능성이 있어 경각심을 불러일으켰다. 2022년 뉴욕시에서만 기록된 200건이 넘는 사건을 포함해 사고가 급증한 것은 강화된 안전조치의 필요성을 강조한다.

기존의 리튬 배터리는 잘못 취급하거나 손상될 경우 화재로 인한 폭발로 이어져 치명적인 결과를 초래할 수 있다. 이 문제를 인식한 Clemson University와 Hunan University의 팀은 새로운 충전식 리튬 배터리 디자인을 도입했다. 혁신에는 표준의 고가연성 전해질 유체를 소화기에서 흔히 볼 수 있는 3M의 Novec 7300 불연성 열전달 유체의 수정된 버전으로 교체하는 것이 포함된다.

배터리의 전해질은 리튬 이온이 분리막을 가로질러 이동할 수 있도록 하여 양극 단자와 음극 단자 사이의 전하 이동을 촉진한다. 연구진은 소화액을 전해질로 활용해 자체 화재를 진압할 수 있는 배터리를 만들었다. 수정된 전해질은 리튬 및 칼륨 이온 배터리 모두에서 뛰어난 성능을 보여 못과 같은 외부 힘에 노출되어도 발화되지 않는다.

이 자기소화성 전해질 용액은 -75 ~ 80°C(-100 ~ 175°F) 사이에서 효과적으로 기능하는 다양한 온도 내성을 나타냈다. 기존 전해질보다 성능이 뛰어나 극한의 고온 및 저온 조건에서 탄력성을 입증하고 충전 주기가 늘어나도 배터리 용량을 유지한다.

이 혁신의 주목할만한 장점 중 하나는 기존 배터리 생산 라인에 쉽게 통합할 수 있다는 것. 연구진은 대체 전해질이 현재 전해질과 유사한 물리적 특성을 공유하므로 리튬 이온 배터리 시설에서 널리 사용하기 위해 쉽게 적응할 수 있다고 강조했다. 이러한 잠재적인 확장성은 업계에서 상당한 제조 점검 없이 불연성 배터리를 채택할 수 있는 기회를 제공한다. 이번 혁신은 리튬 배터리와 관련된 안전 문제를 해결하는 데 있어 중요한 진전을 의미하며, 소비자 안전 강화와 리튬 이온 기술의 광범위한 적용을 위한 유망한 길을 제시한다.

작성자: Impact Lab

 

 

 

 

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