중국, 효율성 99.4% 철 배터리 개발
원제: China's new iron battery hits 99.4 percent efficiency over 6000 cycles
왜 중요한가
저렴한 철 기반 배터리가 상용화되면 재생에너지 대규모 저장의 경제성이 크게 개선될 전망
중국과학원 금속연구소가 리튬 대비 80배 저렴한 전철 플로우 배터리 기술을 개발했다. 6,000회 충방전 사이클에서 99.4% 효율성을 유지하며 16년간 사용 가능한 것으로 나타났다. 분자 수준에서 철 복합체를 재설계해 기존 안정성 문제를 해결했다.
중국과학원 금속연구소 연구팀이 '전철' 플로우 배터리 기술을 발전시켜 대규모 에너지 저장 분야의 새로운 해결책을 제시했다. 새로 개발된 전해질은 수천 회의 충방전 사이클을 가능하게 하며, 현재 리튬보다 80배 저렴한 철을 활용한다. 기존 철 기반 배터리의 주요 문제였던 재료 열화와 멤브레인 누출 문제를 분자 수준에서 철 복합체를 재설계하여 해결했다. 연구팀은 '상승적 설계' 방법을 통해 이중 방어층 역할을 하는 특수 철 복합체를 개발했다. 이 분자는 견고한 구조로 철 핵심부를 화학적 공격으로부터 물리적으로 차단하고, 강한 음전하로 누출 입자를 밀어내는 력장을 형성한다. 배터리 프로토타입은 6,000사이클에 걸쳐 안정적 구조와 완벽한 가역성을 유지했으며, 이는 일일 운영 기준 16년 이상에 해당한다.