#65 1차전지?2차전지?3차전지?(2-2)

안녕하세요 케이워터 크레프트 입니다.

요즘 가을과 겨울 사이에서 일교차가 매우 큰 날씨를 보이는데요.

이런 날 일수록 감기에 더욱 유의하셔야

하는거 알죠?

오늘은 앞서 1차 전지와 2차 전지에 대해 살펴보았던 내용을 이어

3차 전지에 대해 알아보는 시간을

가지려고 합니다.

3차 전지 요즘 핫한 이슈인데요!

도대체 왜 많은 관심을 받고 있는지

알아보러 가실까요?

​

전지란 전기를 다른 형태의 에너지로

바꿔두었다가

필요할 때 배터리 내부에서 화학반응을 일으켜 전기를 만들어 내는 것을 말합니다.

일회성 사용이 가능한 1차 전지와 충/방전이 가능한 2차 전지를 이어

연료전지라고 불리는 3차전지가

등장했는데요.

전기를 사용하기 위해 전기를 충전하는

2차 전지와 달리

연료전지는 수소와 같은 친환경 연료를

산소와 반응시켜

배터리가 발전기 역할을 한다는 점에서

차이점이 있습니다.

우리나라에서는 수소자동차를 시작으로

연료전지가 알려졌습니다.

하지만 연료전지의 역사는 생각보다

오래되었는데요.

1960년대 미국과 같은 나라에서는 알칼라인 연료전지를 만들어 사용해 왔습니다.

알칼라인 연료전지는 최저 60℃의 낮은 온도에서도 작동할 수 있는 장점을 가지고 있죠.

​

연료전지는 수소와 산소의 화학반응을 위한 촉매로 백금을 사용합니다.

하지만 백금은 가격이 비싸고 안정성 측면에서도 한계를 가져

백금을 대체할 수 있는 촉매를 만드데 끊임없는 연구를 하고 있습니다.

​

그렇다면 이번에는 수소연료전지가 어떤 매커니즘으로 작동하는지 알아볼까요?

수소를 전기로 바꾸어주는 전기화학적 장치인 수소연료전지는

연료로서 공급된 수소가 전극층으로 확산되어 이동하면

전극층 내의 촉매와 반응하여 수소이온과 전자로 분리되게 됩니다.

공기극인 음극에서 공기 중 산소가 유입되어 전극층으로 확산되고,

전해질막을 건너온 수소이온이 산소이온과 반응해 반응생성물인 물이 만들어지게 되죠.

이때 생성된 물이 연료전지 밖으로

배출되게 됩니다.

결국, 전자의 이동을 전력으로 사용한는것이 연료전지의 기본 개념입니다.

게다가 전기가 만들어지는 과정에서 전기화학반응으로 발생하는 열은

온수를 만드는데 사용할 수도 있다는

추가적 장점까지!

연료전지의 가장 큰 장점은 친환경적이라는 것입니다.

화학에너지의 큰 단점은 연소 과정 중

발생하는 대기오염입니다.

하지만 연료전지의 경우 연소 과정 없이

전기화학 반응으로

오염 물질 배출없는 깨끗한 전기와 열을

생산한다는 것입니다.

​

탄소제로 사회를 위해 수소에너지가 활성화 되기 위해서는

수소연료전지의 발전이 필수적인데요.

수소 연료전지가 관심을 받는 가장 큰 이유는 '저장' 때문입니다.

에너지원일 뿐 매개체의 역활을 하지 못하는 신재생에너지와는 다르게 수소는

수소연료전지를 통해 에너지원이자 매개체의 역할까지 수행합니다.

​

생활의 편리함을 위해 1차 전지에서 2차 전지로 이동해 왔다면

이제 환경을 위해 3처전지로 이동해야할 시기가 아닐까 하는 생각이 듭니다.

​

그럼, 더 나은 환경을 위해

케이워터크레프트는 다음 알기쉬운 수소 이야기로 돌아오겠습니다.

​