CWN(CHANGE WITH NEWS) - 해수전지, 배터리를 바닷물로 충전한다고?

전 세계가 기후와 환경을 보호하기 위해 친환경 에너지 개발에 힘쓰고 있다. 특히, 친환경 에너지를 만드는 것도 중요하지만, 에너지를 저장하는 것도 중요하다. 에너지를 저장하는 기술 중 전 세계가 주목하는 차세대 에너지 기술인 해수 전지에 대해 알아보자.

해수 전지?
해수 전지 배터리는 바닷물에 있는 나트륨 이온과 물을 이용해 전기에너지를 저장하고 발생하는 2차 전지(충전이 가능한 전지)이다. 바닷물에 소금이 이온 형태로 녹아있는데, 이중 나트륨 이온이 리튬 이온처럼 전지의 양극과 음극을 오가면서 전기에너지를 저장하고 발생한다.

해수 전지 원리는?
해수 전지는 음극, 분리막, 전해질, 집전체(나트륨을 회로로 전달해주는 물질)로 이루어져 있다. 양극에는 바닷물이 음극에는 나트륨 금속 또는 탄소 전극이 자리하고 있다.

충전 시에는 산소와 염소 반응이 일어나 전자를 발생시키고 발생한 전자는 회로를 따라 음극으로 이동하여 전기를 충전, 나트륨 이온은 전해질을 통해 음극으로 이동해 음극에 저장된다.

방전 시에는 음극에서 산화 반응이 일어나고 산화 반응을 통해 발생된 전자는 회로를 따라 양극으로 이동한다. 전자가 이동하면서 저장된 에너지를 사용할 수 있다.

해수 전지의 장점은?
첫 번째는 리튬이온배터리의 단점을 보완했다. 리튬이온배터리는 폭발 및 화재의 위험성이 높고, 한정된 자원인 리튬이 고갈되면 더 이상 생산할 수 없다는 단점이 있다. 하지만, 해수 전지는 바닷속의 나트륨 이온을 원료로 하기 때문에 원료 양의 한계가 없고 무료로 사용할 수 있다.

두 번째는 폭발과 화재로부터 안전하다. 일반적인 전지 배터리는 전압이 높으면 폭발할 위험성이 높지만. 해수 전지는 열 제어가 자체적으로 가능하기 때문에 폭발이나 화재에 대한 위험성이 적다.

마지막으로 저렴하다. 리튬형 배터리는 소재 값이 50% 이상을 차지하기 때문에 대용량 배터리를 만들려면 큰 비용이 든다. 그러나 해수 전지는 생산 비용이 50% 이상 저렴하기 때문에 에너지 생산 비용을 줄일 수 있다.

해수 전지 상용화 프로젝트는 동서발전과 한국전력공사에서 2017년부터 3년간 50억 원을 투자해 진행하고 있으며, 해당 프로젝트를 통해 스마트폰 전지 용량의 해수 전지를 개발할 예정이다.

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