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Jul 10, 2023

유럽 ​​스타트업: 더 나은 배터리가 필요할 것 같아요

내년에 네덜란드 회사는 드론에 새로운 종류의 배터리를 장착할 예정이며 모든 것이 계획대로 진행된다면 해당 드론은 표준 리튬 이온(Li-ion)을 사용할 때보다 50% 더 오래 비행할 수 있습니다.

내년에는 네덜란드 회사가 드론에 새로운 종류의 배터리를 장착할 예정이며, 모든 것이 계획대로 진행된다면 해당 드론은 표준 리튬 이온(Li-ion) 배터리를 사용할 때보다 50% 더 오래 비행할 수 있습니다. 비행 시간은 34분이 아니라 거의 1시간 정도입니다. 강화된 드론은 이전보다 더 무겁지 않으며, 더 많은 전력을 제공함에도 불구하고 새 배터리는 실제로 이전 배터리보다 더 작습니다.

고정익 및 다중 로터 드론은 시작에 불과합니다. LeydenJar는 또한 전기 자동차를 목표로 하고 있으며 회사의 비즈니스 개발자인 Tim Aanhane은 회사의 배터리를 사용하면 전기 자동차가 현재 시장 표준의 대략 두 배인 800~900km의 주행 거리를 달성할 수 있을 것으로 추정합니다.

“배터리 산업은 빠르게 움직이고 있습니다.”라고 Aanhane은 말합니다. Leydenjar의 배터리는 흑연 양극이 아닌 실리콘을 사용합니다. 음극이라고도 알려진 이 구성 요소는 이온이라고 불리는 음전하를 띤 입자가 전자를 잃는 곳입니다. 그런 다음 전자는 전기 회로를 통해 이동하여 전류를 제공합니다.

이는 배터리 기술을 개선하기 위해 노력하는 유럽의 많은 스타트업 중 하나일 뿐입니다. 이 분야에 종사하는 많은 사람들의 주요 목표는 높은 에너지 밀도, 즉 기존 리튬 이온 옵션보다 훨씬 더 많은 전력을 제공하는 배터리입니다. 이는 부피(리터, l) 또는 질량(킬로그램, kg) 단위당 와트시(Wh) 단위로 사용 가능한 에너지량으로 측정되는 경향이 있습니다.

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특히 중국과 같은 국가에서는 연구 개발 경쟁이 진행되고 있으므로 낭비할 시간이 없습니다. 유럽은 정말 좋은 배터리 기술을 빨리 개발해야 합니다. 그렇지 않으면 뒤쳐지게 될 것입니다.

직원 수가 70명이 넘고 현재까지 1억 유로의 자금을 조달한 LeydenJar는 현재 프로토타입 배터리를 테스트하고 있습니다. Aanhane과 그의 동료들은 2025년에 네덜란드에 대규모 공장을 열 계획입니다. 현장의 연간 생산량은 총 배터리 저장 용량인 100MWh에 도달할 예정입니다. 이는 대략 최대 100,000가구의 에너지 요구량에 해당합니다.

Aanhane은 “재료로서의 실리콘은 흑연보다 10배 많은 양의 리튬 이온을 저장할 수 있다”고 말했습니다. 배터리 전체의 경우 이는 리터당 대략 최대 70% 더 많은 에너지(1,350Wh/l 또는 390Wh/kg)의 생산량을 의미합니다.

LeydenJar는 과거에 실리콘 양극 배터리를 방해했던 핵심 문제인 과도한 팽창을 해결했다고 말했습니다. 전통적으로 이러한 양극은 충전 시 상당히 부풀어오르므로 수명이 단축되고 잠재적으로 안전하지 않게 됩니다. 이에 대응하기 위해 LeydenJar는 구리 호일 위에 수 마이크로미터 두께의 작은 실리콘 기둥을 성장시켜 양극을 만듭니다.

Aanhane은 “그들 사이에 공간이 있습니다.”라고 설명합니다. "이 기둥 안에는 다공성도 있습니다."

실리콘 기둥 내부와 주변의 이러한 중요한 공간은 돌출이 대부분 배터리 재료 자체 내에 포함되어 있으며 배터리 셀 전체의 팽창이 흑연 양극 배터리의 팽창과 비슷하다는 것을 의미한다고 그는 말합니다. Aanhane은 이러한 제한된 팽창 동작이 수백 번의 주기(배터리를 반복적으로 충전하고 고갈시키는 과정)에 걸쳐 안정적으로 나타난다고 덧붙였습니다.

현재까지 LeydenJar는 약 500사이클 이상 배터리를 테스트했으며 Aanhane은 1,000사이클 이상을 목표로 하고 있다고 제안합니다. 이 기술의 또 다른 이점은 흑연 양극에 필요한 것보다 생산하는 데 훨씬 적은 에너지가 필요하므로 잠재적으로 환경 친화적이라는 것입니다. 안전 테스트에서도 현재까지 화재나 폭발 위험이 높지 않은 것으로 나타났습니다. 이는 새로운 배터리 기술 개발에 있어 중요한 고려 사항입니다.

최근 몇 달 동안 아시아의 배터리 제조업체들은 Gotion과 함께 새로운 Astroinno 배터리가 전기 자동차에 1,000km의 주행 거리를 제공할 수 있다고 주장하면서 더 높은 용량을 내세웠습니다. 주목해야 할 또 다른 사례는 중국의 CATL입니다. 회사는 자사의 500Wh/kg 배터리가 미래의 전기 항공기에 전력을 공급할 수 있다고 말합니다. 그리고 일본의 토요타는 2027년까지 전기 자동차로 무려 1,500km의 주행 거리를 제공할 수 있는 배터리 기술을 개발하고 있다고 밝혔습니다.