리튬전지 대체를 위한 고밀도 에너지 금속-황 전지의 연구동향
2018-10-28
org.kosen.entty.User@4dc31a66
전영호(gulliver)
리튬이온전지(lithium ion battery, LIB)나 이의 대체 소자인 리튬-황 전지는 모두 부존 자원량이 많지 않은 리튬을 재료로 한다는 점에서 급증하는 전지수요를 충족시키기에는 근본적으로 한계를 가지고 있다. 이와 관련하여, 나트륨, 마그네슘, 알루미늄같은 금속을 기반으로한 금속-황 전지가 좋은 대안이 될 수 있다. 황(sulfur) 지각에 풍부히 존재하는 원소로서, 한 개의 황원자가 최대 두 개의 전자를 받을 수 있으며, 이론적을 1675 mAh/g의 비용량을 가지는데, 이는 환원전극으로 가장 많이 사용되는 LiCoO2(약 140 mAh/g)의 약 11배나 되는 값이다. 이런 맥락에서 황은 매우 매력적인 전극소재이다. 또한, 나트륨 원자가 리튬원자와 가장 물리적/화학적 물성이 유사해서, 나트륨-황(Na-S) 전지가 가장 유력한 대안으로 연구되고 있는 상황이다. 본 보고서에서는 이러한 나트륨-황 전지의 구조 및 작동원리, 장점, 및 단점과 극복방안 등을 알아보고자 한다