투명 리튬 이온 배터리

일본 공학원 대학(Kogakuin University)의 연구자들이 매우 독특한 성질을 가지고 있는 투명 리튬이온 배터리(Tramsparent lithium ion battery)를 개발했습니다. 리튬 이온 배터리가 투명하다는 것 만으로도 독특하지만, 더 독특한 것은 이 배터리가 태양광으로 충전이 된다는 것입니다.

(Credit: Nikkei Technology )

사실 투명한 형태의 리튬이온 배터리는 4년전에 스탠포드 대학의 연구자들이 개발한 바 있다고 합니다. 이들이 만든 배터리는 거의 투명할 뿐 아니라 구부릴수도 있는 독특한 특징을 가지고 있었습니다.

이번에 공학원 대학의 연구자들이 개발한 투명 배터리는 이보다 더 독특한 특징을 가지고 있습니다. 일단 햇빛으로 충전이 가능하다는 점은 여러 가지 응용가능성을 암시합니다.

예를 들어 휴대폰을 햇빛에 노출시키기만 해도 자동으로 충전되는 휴대폰이 가능할 수 있습니다. 그리고 창문 사이에 이 배터리를 끼워 넣으면 전기를 생산하는 것은 물론 저장까지 가능할 수 있습니다. 낮에 전기를 생산하고 밤에 전력을 공급하는 방식도 가능하단 것입니다.

두 번째 독특한 특징은 충전 정도에 따라 투명도가 변한다는 것입니다. 이 배터리는 햇빛에 노출되어 충전되면 투명도가 30% 수준으로 감소합니다. 하지만 방전되면 다시 60%수준으로 투명도가 올라갑니다. 이는 매우 유용한 특징인게 햇빛의 투과도를 조절할 수 있는 스마트 유리창을 가능하게 만들기 때문입니다.

연구팀은 양극에는 lithium titanate, 음극에는 lithium hexafluorophosphate를 사용해서 배터리를 만들었다고 합니다. 이 모두 현재 생산이 가능한 것입니다. 이는 매우 획기적인 연구라고 할 수 있지만, 한 가지 큰 단점이 있습니다.

현재 연구에서 이 배터리는 충방전 싸이클 20회 밖에 테스트 하지 않았습니다. 안전성 문제는 물론이고 내구성, 에너지 저장 밀도 등 여러 가지 검증을 받아야 하는 문제들이 많이 남아있습니다. 그리고 결정적으로 생산 비용이 저렴해야 경제성을 확보할 수 있습니다.

재미있는 연구인점은 분명한데, 실제 응용이라는 문제는 항상 비용을 비롯한 여러 가지 다른 조건을 만족시켜야 가능합니다.

참고

http://techxplore.com/news/2015-09-transparent-lithium-ion-battery-recharges-sun.html

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