이 풍부한 재료는 EV용 더 저렴한 배터리를 개발할 수 있습니다.

May 24, 2023

기업들이 계획을 이행한다면 나트륨 기반 배터리는 올해부터 시장에 출시될 수 있습니다.

비켜라, 리튬—도시에 새로운 배터리 화학이 있다.

리튬은 현재 휴대폰, 전기 자동차에 전원을 공급하고 전력망에 에너지를 저장하는 배터리의 핵심 성분인 배터리 세계의 지배자입니다.

그러나 배터리 공급망에 대한 우려가 커지면서 과학자들은 배터리 기술에서 가장 비싸고 쉽게 구할 수 없는 재료를 줄이는 방법을 찾고 있습니다. 코발트나 니켈과 같은 일부 리튬의 필요성을 줄이는 옵션이 이미 있지만 리튬을 폐위시키려는 사람들에게는 거의 의지할 곳이 없었습니다.

그러나 지난 몇 달 동안 중국의 배터리 회사와 자동차 제조업체는 리튬을 나트륨으로 대체하는 새로운 종류의 배터리 화학에 대한 진출을 발표했습니다. 이러한 새로운 나트륨 이온 배터리는 기술이 기업이 설정한 높은 기대치를 충족할 수 있다면 고정식 저장 장치와 전기 자동차 모두의 비용을 낮추는 데 도움이 될 수 있습니다.

지난 3월, 중국에 본사를 둔 자동차 제조업체인 JAC Motors는 나트륨 이온 배터리로 제작된 세계 최초의 자동차인 연두색 자동차의 사진을 공개했습니다. 이 소형 차량에는 또 다른 중국 회사인 HiNa Battery가 제조한 25kWh 배터리가 장착되어 있으며, 보도 자료에 따르면 이 차량의 주행 거리는 최대 250km(155마일)라고 합니다. 지난 4월 중국 최대 전기차 배터리 제조사 CATL은 나트륨이온 배터리를 개발해 자동차 제조사 Chery가 만든 차량에 출시할 계획이라고 발표했습니다. 4개 회사 중 어느 회사도 논평 요청에 응답하지 않았습니다.

BNEF의 에너지 저장 분석가인 Andy Leach는 "그들은 매우 흥미로운 발표를 하고 있습니다. 또한 많은 세부 사항이 누락되었습니다"라고 말했습니다. CATL과 HiNa는 모두 배터리에 대한 생산 일정이나 자세한 성능 지표를 공개하지 않았으며 어떤 특정 유형의 나트륨 이온 배터리를 사용할 계획인지도 밝히지 않았습니다. Leach는 이러한 대기업들에게 있어서 미스터리는 놀라운 일이 아니라고 말합니다. "그들은 카드를 가슴 가까이에 두는 경향이 있습니다." 그러나 나트륨 이온 배터리가 실제 차량에 얼마나 준비되어 있는지에 대해서는 의문이 남습니다.

나트륨 기반 배터리는 새로운 것은 아니지만 이전에는 기술적인 단점으로 인해 리튬을 사용하지 못했습니다. 나트륨 이온 배터리는 전통적으로 빨리 마모되며 여전히 리튬 이온보다 에너지 밀도가 낮다고 시카고 대학과 아르곤 국립 연구소의 배터리 연구원인 Shirley Meng은 말합니다.

계획된 공장은 미국에서 더 저렴하고 오래 지속되는 EV를 가능하게 하는 새로운 배터리에 대한 중요한 이정표를 표시합니다.

이는 동일한 양의 에너지를 저장하려면 나트륨 기반 배터리가 동일한 리튬 기반 배터리보다 더 크고 무거워야 함을 의미합니다. EV의 경우 이는 동일한 크기의 배터리에 대해 더 짧은 주행 거리를 의미합니다.

중국에서 흔히 볼 수 있는 더 작고 낮은 주행 거리의 EV와 같은 일부 상황에서는 더 무겁고 저렴한 배터리가 더 나을 수도 있습니다. JAC가 발표한 주행거리는 중국에서 가장 인기 있는 EV 중 하나인 Wuling Hongguang Mini의 주행거리와 비슷하며, 장거리 버전은 1회 충전으로 최대 280km(175마일)를 주행할 수 있습니다.

나트륨 이온 배터리의 다소 쉬운 시장은 가정이나 기업 또는 전력망에 백업 전력을 제공하는 데 사용되는 고정식 저장 장치일 수 있습니다. 미국에 본사를 둔 Natron과 같은 일부 회사는 움직이는 자동차만큼 크기와 무게가 중요하지 않은 고정 응용 분야를 위해 특별히 화학 물질을 개발하고 있습니다.

나트륨 이온 배터리는 반세기 넘게 개발되어 왔으며 성능은 지속적으로 향상되었으며 특히 지난 10년 동안 급격한 향상이 있었다고 Meng은 말합니다. 배터리 연구자들은 나트륨 이온 전지에 사용되는 전극 재료에 더 적합한 전해질(배터리에서 충전을 돕는 액체)을 찾아 수명과 관련된 초기 문제를 부분적으로 해결했습니다. 연구원들은 또한 배터리의 에너지 밀도를 높이기 위해 더 나은 전극 재료를 개발했습니다.