리튬 배터리는 너무 약해요! 미래에는 어떤 배터리가 더 안정적일까요?

중요한 순간에 기기의 전원이 꺼지면 가장 실망스러운 일입니다. 도움을 요청해야 할 때 기기의 전원이 꺼지면 그때가 가장 무기력한 순간입니다. Wi-Fi 네트워크, 3G 네트워크, LTE 네트워크 등 어떤 네트워크에서 작업하든 스마트폰이나 태블릿의 배터리 에너지는 매우 빠르게 소모되지만 충전 속도는 수요를 따라가지 못합니다. 현재 국내에서 리튬배터리를 현재 속도보다 120배 빠른 속도로 충전할 수 있는 방법을 개발하고 있다는 보고가 있지만, 이 방법은 아직 연구개발 단계이고 실용화까지는 갈 길이 멀다. 긴급 상황에 대비해 많은 사람들은 외부 배터리나 일부 휴대용 발전 장치를 구입하기로 선택할 것입니다. 이 임시 솔루션을 채택하는 동안 일부 사람들은 미래에 배터리 수명을 연장하기 위해 배터리가 기존 리튬 배터리를 대체할 수 있기를 바랍니다. 전통을 뒤흔드는 미래전지인 리튬전지는 동작전압이 높고, 크기가 작고, 무게가 가벼우며, 에너지가 높고, 메모리 효과가 없으며, 오염이 없고, 자체 방전이 적으며, 사이클 수명이 긴 특성을 가지고 있어 현재 널리 사용되고 있습니다. 다양한 전자제품에 사용되고 있지만, 기존의 리튬 배터리 외에 더 좋은 배터리가 있을까요? ● 플렉서블 태양전지(Flexible Solar Cell) 최근 몇 년간 플렉서블 스크린을 탑재한 삼성 스마트폰이 처음으로 화제가 되고 있습니다. 내년 하반기에는 플렉서블 스크린이 공개될 것으로 예상된다. 화면이 유연하더라도 기기 화면이 더 유연하다는 점만 보장할 수 있을 뿐, 기기 전체를 ​​마음대로 구부릴 수 있다는 보장은 없습니다. 현재 리튬 배터리는 마음대로 구부릴 수 없기 때문입니다. 전체 장치를 마음대로 구부리려면 유연한 태양전지 Super Battery가 많은 도움이 될 수 있습니다. 마음대로 접고 구부릴 수 있으며, 펼쳐서 햇빛에 놓아두면 충전이 가능해 유연성 문제도 해결할 수 있을 뿐만 아니라 충전 수명 문제도 해결해줍니다. ●20년 수명의 삼중수소전지 삼중수소전지의 가장 큰 특징은 초장수명, 초내압 및 내충격성, 초저온 및 초고온 성능입니다. 최대 20년의 수명을 가지며 영하 50도에서 영상 150도까지 견딜 수 있으며 극한의 온도 환경에서도 아무런 압력 없이 정상적으로 작동할 수 있습니다. 현재 미국 플로리다주 시티랩스(City Labs)에서 세계 최초 삼중수소 배터리 나노트리튬(NanoTritium) 개발에 성공했다. ●숨쉬는 리튬공기전지 리튬공기전지는 IBM이 제안하는 새로운 배터리 솔루션으로 주로 산소를 흡입하고 방출해 에너지를 공급하는 기술이다. 이 배터리에 흡입된 산소 분자는 배터리 음극의 리튬 전자와 반응하여 리튬 이온을 과산화리튬으로 변환하여 전자를 방출할 수 있습니다. 이런 배터리는 리튬이온 배터리 대비 성능이 10배 이상 뛰어나며, 모바일 기기에 적용하면 더 작고 가벼워진다. ●저가형 설탕전지는 실제로 리그닌을 소재로 한 전지인데, 리그닌은 방향족 알코올이 중합되어 이루어진 물질의 일종으로 목재 조직에 존재하며, 얽힌 망상구조를 형성해 세포벽을 단단하게 만드는 역할을 한다. 이제 과학자들은 리그닌을 전도성 고분자 폴리피롤과 결합할 수 있습니다. 여기서 리그닌은 절연체 역할을 하고 폴리피롤은 전하를 저장하는 전도체 역할을 하여 궁극적으로 가장 환경 친화적인 배터리를 만들 수 있습니다. 제지 폐기물에서 다량의 리그닌이 발견될 수 있는 것으로 알려져 있습니다. ●가장 신뢰할 수 있는 배터리는 무엇입니까? 삼성전자가 CES에서 5.5인치 플렉서블 스크린을 선보일 예정이라는 점을 고려하면 플렉서블 휴대폰은 가장 실현 가능한 배터리 솔루션일 수 있으며 충전도 매우 편리하다. 충전하고 나면 펼쳐서 햇빛에 놓아두기만 하면 됩니다. 이렇게 하면 외출할 때 휴대전화의 배터리가 부족하더라도 걱정할 필요가 없습니다. 햇빛이 있는 한 모든 것이 괜찮을 것입니다. 또한, 삼중수소 배터리와 리튬공기 배터리도 상대적으로 실현 가능한 솔루션이지만, 리튬공기 배터리의 기술 성숙도는 아직 한참 멀기 때문에 최초 상용화까지는 기다려야 할 것으로 보인다. 자동차 분야로 진출한 후 소비자 모바일 전자 장치에 적용됩니다. 이에 비해 삼중수소 전지는 세계 최초로 개발에 성공했으며, 크기가 작고, 긴 수명과 악천후에 강한 것이 가장 큰 장점이다.

가격은 1,000달러인 이 삼중수소전지의 전류전압은 2.4V, 전류는 50~350나노암페어, 전력은 최대 840나노와트에 불과해 휴대폰이나 기타 분야에는 적용할 수 없음을 보여준다. 시계, 보청기, 심장병 등에 사용할 수 있습니다. 맥박 조정기는 소형 전자 장치입니다. 판매가격으로 따지면 삼중수소 배터리 가격은 1000달러 안팎으로 터무니없을 것으로 예상된다. 그러나 삼중수소 전지의 단계별 개발로 인해 휴대폰, 컴퓨터 등 오랫동안 사람들을 괴롭혔던 문제가 그에 따라 해결되고 가격도 점차 낮아질 것입니다. ■