전기차 3세대 아연공기전지 개발 확산

전기차 3세대 아연공기전지 개발 확산


　2차 전지의 대표적인 제품이었던 리튬이온계 전지의 발전이 거듭되면서 최근 ‘나노 타이타늄’과 ‘나노 카본’을 활용한 전지가 많이 개발되고 있다. 이 전지들은 순간충전 효율이 높고 안전한 것이 특징이다. 초기 리튬이온 전지에 비해 10배 이상 진보된 충전능력과 안전성을 확보했지만 가격이 비싸다는 것이 문제다.

　전기자동차에 사용되는 전지는 우선적으로 안전 문제가 대두되는데 그 다음이 에너지 밀도·충전시간·친환경성의 순으로 요소마다 중요하지 않은 부분이 없을 정도로 모든 부분에서 기준을 만족시켜야 한다. 특히 자동차는 양산성에 초점을 두어야 하기 때문에 지구에 있는 물질 중에 가격이 저렴하면서 매장량이 많은 물질을 찾아 그 물질을 활용한 3차 전지를 개발해야 하므로 개발자에게는 더욱 어려움을 주고 있다.

　최근 일본의 도요타자동차는 차세대 전기자동차용 전지로 ‘아연공기전지’를 채택하고 현재의 리튬 폴리머계의 에너지 밀도 2배를 넘어선 에너지 밀도 3배 이상에 도전하고 있다. 기존 전기차에 100㎏의 전지를 장착해 100㎞를 주행했다 했을 때 에너지 밀도 2배의 전지를 사용하면 동일 무게에서 200㎞, 에너지 밀도 3배를 이용하면 300㎞를 달릴 수 있다는 이야기다.

아연공기전지도 단점이 없는 것은 아니다. 낮은 온도와 습도에 영향을 많이 받고 일정한 공기의 양을 고정적으로 공급해야 한다는 필요조건도 있다. 또 충·방전이 안정적으로 여러 번 지속되도록 하는 데 어려움이 있을 수 있다. 이러한 어려움을 해결하기 위해 추가적인 금속물질과 화학반응을 이용하는 다양한 실험이 이뤄지고 있고 최근 소형 아연공기전지가 국내에서도 양산되거나 양산될 예정이어서 새로운 전지 시장이 예고되고 있다.

　아연공기전지 기술을 활용한 새로운 기술로 전해액과 관련된 물질을 주유할 수 있도록 해 일정 거리를 달린 후 소모된 전해액을 주유소에서 공급하도록 하는 메커니즘을 활용한 방법도 검토되고 있어 전기자동차의 문제점이었던 여러 가지 어려움을 일시에 해결하려는 움직임이 일고 있다.

- 전자신문 2008년 8월 29일 -