연축전지성능에 주는 나노흑연의 영향

김일성종합대학 화학부 교수 박사 최문일 ,   2020.9.15.

경애하는 최고령도자 김정은동지께서는 다음과 같이 말씀하시였다.

《에네르기와 철강재, 화학제품, 식량문제를 비롯하여 현시기 경제강국건설에서 관건적의의를 가지는 문제들을 과학기술적으로 해결하는데 주되는 힘을 넣어야 합니다.》

김일성종합대학 화학부에서는 흑연을 전기분해하여 제조한 나노흑연분산액을 연축전지에 응용하여 전극의 활성물질리용률을 높임으로써 축전지의 비에네르기와 비출력, 수명을 늘이고 사용과정에 극판이 류산염화되여 성능이 낮아진 연축전지를 재생리용할수 있게 하였다.

연축전지는 세계적인 축전지생산과 리용에서 첫자리를 차지하고있지만 전극 특히 양극에서 이산화연의 전자전도성이 나빠 방전 때 전극반응에 참가하는 몫이 적어 활성물질리용률이 낮아지는 결과 축전지의 비에네르기와 수명을 비롯한 성능이 낮은 부족점이 있다. 여기로부터 연축전지양극의 기계적세기와 전기전도성을 높이고 기공률을 보존하며 류산연결정형성에 의한 전극의 부동태화를 막는것은 전지의 용량과 수명을 늘이고 환경을 보호하는데서 중요한 문제로 된다.

전도성이 좋은 탄소재료를 연축전지의 전극에 첨가하면 양극합제의 전도성과 산소석출과전압을 높여주어 활성물질리용률과 비출력, 충방전주기수명, 충전특성 등을 개선할수 있다.

우리의 실험결과에 의하면 연축전지의 양극합제제조 때 증류수대신 0.5%나노흑연분산액을 리용하거나 새 축전지의 액주입 때 나노흑연분산액을 첨가하면 축전지의 용량은 5~10%, 비출력은 1.4~2배, 충전접수능력과 수명은 1.5배이상 높아졌다. 또한 사용과정에 관리의 부정확성으로 성능이 낮아진 축전지에 0.5wt%나노흑연분산액을 전지용량 1Ah당 0.8~1mL 첨가할 때 축전지의 성능이 회복된다는것을 확증하였다.

바로 연축전지에 나노흑연분산액을 리용하면 축전지의 성능을 높일수 있을뿐아니라 페기축전지에 의한 환경오염을 줄이는데서도 매우 큰 의의가 있다.

연구조에서는 현재 나노흑연분산액을 각종 규격의 연축전지들에 도입하기 위한 연구를 진행하고있다.