태양전지 공원이나 풍력발전에서의 에너지 축전과 같이 대규모 시설에 적용하면서도 생산에 발생하는 재료비용과 환경영향은 훨씬 낮출 수 있는 개념이 신재생에너지 업계 관계자들로부터 큰 관심과 기대를 모으고 있다고 칼머스기술대학의 연구를 인용, 사이언스데일리가 지난달 30일(현지시간) 전했다.

이 새로운 개념을 알루미늄 전지에 적용하면, 이론에 기반한 높은 에너지 밀도는 물론이거니와 전지 제조 및 재활용 산업이 이미 형성돼 있다는 사실을 포함, 앞서 언급한 여러가지 이점을 얻을 수 있을 것으로 보인다.

알루미늄 전지 제조를 위해 현재는 알루미늄을 양극(陽極)으로 그리고 흑연을 음극(陰極)으로 사용하고 있다. 하지만 흑연은 에너지 함량이 너무 낮아 전지가 충분한 성능을 내지 못한다. 그러나 연구에서 제안된 새로운 개념에서는 흑연이 탄소계 분자인 ‘안트라퀴논’(anthraquinone)으로 만들어진 유기 나노 구조의 음극(陰極)으로 대체된 것이 특징이다.

음극(陰極) 소재에 쓰인 이 유기분자의 장점은 이온이 양 전극 사이를 왕래 하는 전해액으로부터 양(陽)의 전하 운반체를 저장할 수 있기 때문에 전지 에너지 밀도를 높일 수 있다는 것이다.

하지만 안타깝게도 현재 알루미늄 전지는 리튬이온 전지 대비 에너지 밀도가 절반에 불과한데다, 아직까지 상업적으로 사용할 수 있는 시제품도 나와 있지 않아 전세계 연구자들 사이에서도 비교적 신품이다. 따라서 문제는 알루미늄 전지가 종국에는 리튬이온 전지를 대체할 수 있느냐 하는 것이다.

물론, 알루미늄 전지가 리튬이온 전지를 대체할 수 있기를 바란다. 무엇보다도 향후에는 환경오염을 고려해 리튬이온 전지가 엄격히 필요한 곳에서만 사용되도록 규제하면서 알루미늄 전지가 단계적으로 리튬이온 전지를 대체할 수 있기를 기대해 본다. 

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