보배드림

리튬이온 배터리에 비해 에너지 밀도를 최대 1250배까지 높일수있는 궁극의 배터리를 만들수있기 때문이지.

그건 바로 수소이온 배터리인데, 수소이온은 리튬이온에 비해 에너지를 1200배 더 저장할수있음에도

원자가 너무 가벼워서 전자와 결합된 상태에서 운동에너지가 높아, 배터리로 만들기 어려운 원자로 알려져있어.

그래서 수소를 전자와 수소이온으로 분리하는 배터리를 만드는거야.

그런데 수소이온이 공유 결합되게 만들려면 수소이온에 대응하는 면적과 그래핀의 질량이 높아져야하는데,

에너지 밀도를 높이기에는 한계가 있었던거지.

그러면 에너지 밀도를 높이면서 전력밀도까지 높이는 방법은 없는걸까?

당연히 존재하지,

그건 커패시터 형태로 배터리를 만드는거야.

이 배터리가 바로 궁극의 수소이온 커패시터 배터리인데,

배터리 내부와 음극재에 다공성 그래핀을 절연체로 코팅하는거야. 

탄소나노튜브에 초고압을 버틸수있는 알루미나로 코팅하는거지.

그리고 적층으로 세우는거야. 

초고압 절연체 알루미나로 코팅하는 이유는 전력 밀도가 높아지면서 생기는 전기장에

수소이온이 끌려오면서 생기는 압력이 높아졌을때 절연체가 파괴되면 배터리가 불 탈수가있어서,

수소이온이 발생하는 압력을 버틸수있게 만들어야돼.

이게 공유결합 배터리와 커패시터 배터리의 차이지.

그리고 초순수로 가득 체우고 양극재에는 양극 반응극을 설치하는거지.

양극 반응극에 수소를 공급하면서 충전을 시작하게 되면 유입된 수소가 양극재에 닿아,

수소이온과 전자로 분리되는데,이때 전자가 양극 반응극을 타고 전선을 통해 음극재로 이동해 그래핀 내부로 가게되고,

수소이온은 초순수 물에 녹아, 전기장에 의해서 분리막을 통과해 음극재로 끌려가는거야.

음극재 부분에는 절연체로 코팅이 두껍게 되어있기 때문에 직접 닿지 않는거지.

커패시터의 원리랑 동일한거야. 

그러면 전자는 금속 내부에 쌓이고, 절연체 외부에 수소이온이 쌓이게 되는거지.

이렇게 수소를 계속 공급하면서 충전을 해서, 더이상 충전이 불가능할정도로 충전을 하면 수소공급관을 잠그고,

배터리를 들어 올려서, 양극 반응극을 분리 해제하고, 동일한 용량의 양극활성물질이 혼합된 그래핀 양극재를 결합하는거야.

마찬가지로 이 양극재도 절연체로 코팅이 되어있는거지.

그리고 배터리 뚜겅을 닫고 출시하는거야.

전기를 사용하면 음극재에서 전자가 외부로 흘러들어가 다시 양극재에 쌓이게 되고,

수소이온이 다시 이동해서 그 전기장에 전기장 결합을 하게 되는거지.

수소이온을 초순수에 농축시켜 에너지 밀도를 높이면서, 전기장과 절연체 사이에 가둬놓는거야.

공유결합하지 않고 전기장에 수소이온을 그래핀이 흡착 농축해서 저장하는 원리인거지.

배터리를 만드는 과정에서 수소를 주입하고 배터리를 충전하게 되면 전해질의 PH농도가 PH7에서 PH1까지 가는데,

수소 이온 농도가 1,000,000배 늘어나있는거야.

PH-1, PH-2, PH-3, PH-10까지 낮추면 1000만배, 1억배, 10억배, 100,000,000억배까지 농축이 되는거지.

물론 그만큼 수소이온 원자량이 많아져서 무게가 증가해서 물리적 한계량으로 PH-1, PH-2가 한계일꺼야.

커패시터 배터리의 경우, 음극재가 안정적으로 전자를 저장할수있는 용량과

절연체에 가둔 수소이온의 농축도에 따라 배터리의 에너지 밀도가 결정되는데,

음극재에 전자 밀도가 높아져서 엄청난 전기장을 만들게 되면 그 전기장에 의한 수소이온이

1겹이 아니라 10겹,100겹,1000겹으로도 겹쳐질수있어.

그만큼 절연체에 강해지는 압력이 강해지는데, 

3000Mpa 까지 버틸수있는 알루미나 절연체를 원형 형태로 압력을 분산해, 더 높은 압력을 버틸수있게 만들어야돼.

그리고 수소이온은 배터리 내부 절연체 안에서 전기장에 의해 좌우로 이동만 하게 되고, 

전자는 전선을 통해 음극재와 양극재로 이동하는거지.

마지막으로 슈퍼커패시터 배터리의 에너지 밀도가 왜 리튬이온 배터리에 비해 1/50배정도밖에 되지 않았던 이유는

슈퍼 커패시터를 구성하는 원자의 전하량이 적기 때문이야.

충전기를 가동해서 양극 반응극에서 전자를 끌어와서 음극재에 체워넣어도 한계가 있었던거지.

그래서, 양극재 부분에 양극반응극을 설치해서 수소를 공급하면서 음극재 그래핀 안에 전자를 가득체우고,

수소이온을 절연체 사이에 가득 체운거야.

그 다음에 목적 에너지 밀도에 도달하면 양극반응극을 분리하고 동일한 용량의 그래핀 물질을 설치하는거지.

현재 개발된 슈퍼 커패시터 배터리에 비해 에너지 밀도는 500배 5000배 최대 5만배까지 높아질수있어.

초격차 초혁신의 기술로 만들어진 얼티메이트 커패시터 수소이온 배터리야.

3차 전지는 얼티메이트 커패시터 수소이온 배터리이며 리튬이온 배터리보다 에너지 밀도를 100배 높이면서 크기를 10배 작게 만들수있게 되는데,

우주, 항공, 여객, ESS 에너지 저장 부분에서도 독보적인 위치를 선점할수있어.

수소이온 커패시터 배터리가 개발되면 리튬이온 배터리에 비해 에너지 밀도를 10배,100배,1000배까지 높일수있고,

전력 밀도를 4배~ 8배까지 높일수있어서, 에너지 밀도가 1000배 높은 배터리를 3분만에 충전할수도있지.