전고체 배터리는 이차전지 배터리 대비 어떤 장점이 있나요?

Question

안녕하세요아직 상용화가 되려면 전고체 배터리는 더 많은 개발과 시간이 필요할테지만,현재 이차 전지 배터리 대비 어떤 장점이 있길래 다음 세대 배터리라고 불리면서 개발을 하는 건가요?

젊은매미372 · Accepted Answer

안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.전기를 흐르게 하는 배터리 양극과 음극 사이의 전해질이 액체가 아닌 고체로 된 차세대 2차전지(충전해서 반영구적으로 사용하는 전지)이다. 현재 가장 많이 사용되는 2차전지인 리튬이온 배터리의 경우 액체 전해질로 에너지 효율이 좋지만, 수명이 상대적으로 짧고 전해질이 가연성 액체여서 고열에 폭발할 위험이 높다. 반면 전고체 배터리는 전해질이 고체이기 때문에 충격에 의한 누액 위험이 없고, 인화성 물질이 포함되지 않아 발화 가능성이 낮아 상대적으로 안전하다. 또 액체 전해질보다 에너지 밀도가 높으며 충전 시간도 리튬이온 배터리보다 짧다. 여기다 대용량이 구현이 가능해 완전 충전할 경우 전기차의 최대 주행거리를 800km로 늘릴 수 있다. 특히 전고체 배터리는 확장성이 높아 플렉서블(flexible) 배터리로 활용할 수 있어 리튬이온 배터리를 대체할 기술로 주목받고 있다. 그러나 고체 전해질의 경우 액체 전해질보다 전도성이 낮아 효율이 떨어진다는 문제가 있다. 또 2020년 5월 현재까지 전고체 배터리 양산에 성공한 기업은 없으며 배터리 규격 국제 표준화, 수명 예측 기술 개발 등이 필요해 상용화에는 시간이 걸릴 전망이다.출처:네이버지식백과

시뻘건무당벌레33 · Answer

안녕하세요. 손호현 과학전문가입니다.전고체 배터리는 기존의 리튬이온 배터리에 비해 에너지 밀도가 높습니다. 폭발이나 화재의 위험성이 사라지기 때문에 안전성과 관련된 부품들을 줄이고 그 자리에 배터리의 용량을 늘릴 수 있는 활물질을 채웠기 때문입니다. 전고체 배터리로 전기차 배터리 모듈, 팩 등의 시스템을 구성할 경우, 부품 수의 감소로 부피당 에너지 밀도를 높일 수 있어서 용량을 높여야 하는 전기차용 배터리로 안성맞춤입니다.

환한물소134 · Answer

안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.전고체 배터리는 리튬이온 배터리의 전해질을 고체로 바꾼 배터리입니다. 고체 전해질은 액체 전해질보다 열에 강하고 내구성이 뛰어나기 때문에 안전성이 높고 수명이 길어집니다. 또한, 고체 전해질은 액체 전해질보다 전도도가 높기 때문에 충전 속도가 빠릅니다. 또한, 고체 전해질은 액체 전해질보다 에너지 밀도가 높기 때문에 한 번 충전으로 더 오래 사용할 수 있습니다.전고체 배터리는 아직 상용화되지 않았지만, 그 잠재력은 매우 높습니다. 전고체 배터리는 전기차, 드론, 가전제품 등 다양한 분야에 적용될 수 있습니다. 전고체 배터리의 상용화는 에너지 산업에 큰 변화를 가져올 것으로 예상됩니다.

탈퇴한 사용자 · Answer

안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.전고체 배터리는 현재 개발 중인 다음 세대 배터리 기술 중 하나로서, 이차 전지 배터리에 비해 몇 가지 장점이 있기 때문에 관심을 받고 있습니다. 이러한 장점들로 인해 더 나은 성능과 안전성을 제공하고, 전기차와 이동통신 기기 등 다양한 분야에서 활용 가능한 확장성을 가지고 있습니다.높은 에너지 밀도: 전고체 배터리는 더 높은 에너지 밀도를 가질 수 있어서 동일한 크기의 배터리로 더 많은 에너지를 저장할 수 있습니다. 이는 전기차와 이동통신 기기 등에서 더 긴 주행거리와 사용 시간을 제공할 수 있음을 의미합니다.빠른 충전 속도: 전고체 배터리는 높은 이온 전도율을 가지고 있어서 빠른 충전 속도를 지원할 수 있습니다. 이는 배터리의 충전 시간을 줄여서 사용자에게 편의성을 제공합니다.높은 안전성: 전고체 배터리는 액체 전해질 대신 고체 전해질을 사용하므로 누출이나 화재 등의 위험이 줄어듭니다. 이로 인해 더 높은 안전성을 제공하며, 배터리 사용 시 안전성이 큰 이슈인 전기차 분야에서 특히 중요한 장점으로 인정받고 있습니다.긴 수명: 전고체 배터리는 내구성이 뛰어나서 반복적인 충전과 방전에도 더 오래 사용할 수 있습니다. 이로 인해 배터리 수명이 향상되며, 장기적으로 유지비용을 절감할 수 있습니다.환경 친화적: 일부 전고체 배터리는 기존 이차 전지 배터리에 사용되는 물질보다 환경 친화적인 재료를 사용하고, 재활용이 쉬울 수 있습니다. 이는 친환경적인 에너지 저장 시스템을 구축하는 데 기여할 수 있습니다.물론, 전고체 배터리 개발은 여전히 기술적인 난제와 상용화에 필요한 시간이 있습니다. 그러나 위에 언급한 장점들로 인해 많은 연구와 투자가 이루어지고 있으며, 이를 통해 미래에 더 나은 배터리 기술이 개발되고 전기기기와 전기차 등 다양한 분야에서 보다 효율적이고 안전한 에너지 저장 솔루션을 기대할 수 있습니다.

고혹적인가마우지34 · Answer

전고체 배터리(소리드 스테이트 배터리)는 이차전지(리튬 이온 배터리 등) 대비 다양한 장점이 있습니다. 몇 가지 주요 장점은 다음과 같습니다:안전성: 전고체 배터리는 액체 전해질이 없으며, 전해질이 고체로 존재하기 때문에 누설이나 증발로 인한 화재 위험이 적습니다. 이로 인해 더 높은 안전성을 제공합니다.에너지 밀도: 전고체 배터리는 에너지 밀도가 높아서 같은 크기의 이차전지에 비해 더 많은 에너지를 저장할 수 있습니다. 따라서 같은 크기의 배터리로 더 오래 지속되는 사용 시간을 제공하거나, 더 작고 가벼운 배터리로 더 많은 에너지를 담을 수 있습니다.충전 속도: 전고체 배터리는 더 빠른 충전 속도를 제공할 수 있습니다. 전해질이 고체로 이루어져 있어서 충전할 때 이온의 이동이 빠르고 효율적으로 이루어질 수 있습니다.주기 수명: 일반적으로 전고체 배터리는 주기 수명이 높아서 충전 및 방전을 반복해도 배터리 용량의 감소가 더 적습니다.온도 특성: 전고체 배터리는 저온 환경에서도 높은 성능을 유지하는 경향이 있습니다. 이러한 특성은 극한의 온도에서도 안정적인 성능을 제공할 수 있습니다.환경 친화적: 전고체 배터리는 일반적으로 환경에 친화적인 소재로 만들어지기 때문에, 재활용 가능성이 높고 친환경적입니다.전고체 배터리는 이차전지와 비교했을 때 더 안전하고 성능이 우수하기 때문에, 미래에는 이차전지를 대체하여 다양한 기기 및 운송수단에서 사용될 가능성이 높습니다.

화학

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전고체 배터리는 이차전지 배터리 대비 어떤 장점이 있나요?