차량이나 장난감에 들어가는 건전지는 보통 리튬건전지인데 다른 건전지는 효능이 별로인가요?

Question

전기차에 들어가는 전지도 리튬이고 장난감이나 우리가 일상에 쓰는 전기제품도 다 리튬건전지를 사용하고 있는데..

리튬건전지 말고는 다른 물질로는 대체가 불가능한가요? 현재 기술로는 리튬을 대체 할게 없는건가요?

탈퇴한 사용자 · Accepted Answer

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.리튬이 현재까지 가장 높은 에너지 밀도를 가진 양극 소재로 알려져 있어, 리튬이나 리튬 이온을 포함하는 물질들이 전기차 등에 널리 사용됩니다. 하지만 리튬은 적은 양의 지구 내 재고에서만 채취할 수 있기 때문에, 자원의 고갈과 관련된 문제점이 있습니다. 따라서, 새로운 대안 물질들의 연구가 필요하다는 것이 학계 및 산업계의 공통된 관심사입니다. 현재까지는 리튬의 에너지 밀도와 안정성을 대체할 만한 대안이 존재하지 않고 있지만, 그동안 다양한 대안 물질들이 제시되어 왔으며, 이러한 대안 물질들의 연구 및 개발이 활발하게 진행되고 있습니다.

공정한백로247 · Answer

안녕하세요.  과학전문가입니다.재충전을 고려했을 때 가격 대비 가장 효율이 좋기 때문에 현재까지도 많이 사용이 됩니다.질문에 도움이 되셨다면 추천과 좋아요 클릭 부탁드립니다. ^^

설효훈 전문가 · Answer

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 다른 배터리들에 비해서 리튬 이온 배터리는 더 가벼고 더 빨리 충전되고 더 오래 사용가능한 배터리 입니다. 현재 많은 대체 할것을 개발 중이지만 리튬보다 좋은 것은 찾지 못했다고 합니다.

충실한재칼243 · Answer

안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.현재까지 리튬 이온 전지는 에너지 밀도와 충전-방전 효율성 측면에서 가장 우수한 전지 기술 중 하나입니다. 그렇기 때문에 전기차 및 모바일 기기 등의 고용량, 고성능 배터리에 주로 사용되고 있습니다.그러나 리튬 이외의 다른 전지 기술도 연구되고 있습니다. 예를 들어, 수소 연료전지, 나트륨-황 전지, 알루미늄-그래핀 전지, 그리고 유기 전지 등이 있습니다. 이들 기술들은 리튬 이온 전지보다 우수한 성능을 보일 수도 있으며, 각각의 장단점이 존재합니다.하지만, 이러한 기술들은 아직 상용화되기까지의 기술적인 문제와 경제적 문제 등을 해결해야 합니다. 또한, 리튬 이외의 물질로 전지를 대체한다고 해도 그 물질의 생산량이나 가격, 환경 문제 등이 발생할 수 있으며, 대체 물질로 사용할 수 있는 적합한 물질을 찾는 과정도 필요합니다.따라서, 현재까지는 리튬 이온 전지가 가장 성능이 우수하며 상용화 단계에 있습니다. 그러나 다양한 전지 기술들이 지속적으로 연구되고 있으며, 미래에는 리튬 이외의 물질로도 고효율, 안전성, 경제성을 갖춘 전지 기술이 나올 수도 있습니다

느긋한칼새269 · Answer

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.리튬 이온 배터리(Lithium-ion battery)는 현재 가장 널리 사용되는 전기 에너지 저장 장치 중 하나입니다. 그러나 다른 건전지 기술도 있으며, 대체할 수 있는 몇 가지 선택지가 있습니다.

일반적인 대체 옵션은 다음과 같습니다.

니켈-카드뮴 배터리(Nickel-cadmium battery, NiCad) : 리튬 이온 배터리와 유사한 특성을 가지며, 충전이 가능하며 성능이 일정합니다. 그러나 무게와 크기가 크고, 카드뮴의 환경 오염 가능성이 있습니다.

니켈-수소 배터리(Nickel-hydrogen battery, NiH2) : 높은 에너지 밀도를 가지며, 안전성이 높으며 친환경적입니다. 그러나 충전이 느리고 대용량 배터리 생산에는 비용이 많이 듭니다.

철-니켈 배터리(Iron-nickel battery) : 대용량 저장이 가능하며, 긴 수명과 저렴한 가격을 가지고 있습니다. 그러나 에너지 밀도가 낮고, 무게와 크기가 크며 충전이 느립니다.

유리-유리 이온 배터리(Glass-Glass battery) : 안전하며 대기 중의 수분을 이용하여 충전할 수 있습니다. 그러나 아직 상용화가 이루어지지 않았으며, 리튬 이온 배터리보다 훨씬 적은 에너지 밀도를 가지고 있습니다.

이 외에도 다양한 건전지 기술이 연구되고 있습니다. 하지만 대체 건전지는 아직 리튬 이온 배터리의 성능과 경제성을 대체할 만큼 발전하지는 못했습니다.

고운푸들16 · Answer

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.흔히 말하는 가성비가 가장 좋기 때문입니다.예전에는 망간건전지를 많이 사용하다 어느덧 알카라인 건전지가 일상화가 되었죠.이것 역시 망간건전지의 제조가격과 알카라인 건전지의 제조가격이 차이가 나지 않는 수준이 되었기 때문입니다.마찬가지로 리튬이온 배터리를 대신할 수 있는 바나듐 배터리와 같은 것들이 준비되어 있지만 가격이 맞지 않습니다.만일 지금 구입하는 스마트폰이 100만원이라도 비싸다가 하겠지만, 배터리만 바나듐 배터리가 들어가며 사용자에게 체감상 전혀 차이가 없는데도 가격이 1000만원이 넘는다면 판매가 되지 않을 것입니다.