스마트폰이나 전기자동차 등, 현대의 많은 전자제품에는 충전 가능한 "리튬이온전지"가 이용되고 있고, 많은 수요에 따라 재료가 되는 리튬 고갈과 가격 급등 등의 문제가 발생함에 따라, 리튬을 대체할 이차전지 탐구가 진행되고 있는 가운데, 아연 공기전지라고 불리는 전지에 대해 새로운 지견을 얻었다고 연구자들이 밝혔다.
리튬 이온 전지는 일반적으로, 음극에 탄소계 소재를 두고, 양극에 금속 산화물을 두어 리튬 이온을 왕래시켜 전력을 얻고 있다. 아연공기전지는 음극에 아연을 사용하고, 양극에 외부에서 흡수한 공기 중 산소를 사용함으로써 전력을 얻는 것으로, 재료가 저렴하므로 리튬을 대체하는 수단으로서의 가능성이 기대되고 있으나, 전압이 낮다는 문제를 안고 있다.
호주 에디스 코완 대학 소속 무하마드 아즈하르 씨 등은, 음극으로 쓰이는 기존 재료를 재검토하고, 코발트, 니켈, 철을 포함한 나노복합재료를 새로 합성해 음극에 사용했다.
이 재료를 이용한 아연 공기 전지는, 1.48V라고 하는 높은 개로 전압을 나타내, 충방전중에 전류 밀도 5mAcm에서 0.77V라고 하는 낮은 전위차를 실현했다고 한다. 다른 소재에서는, 높은 전위차에 의해 안정성이 유지되지 않는 것으로 확인되고 있지,만 아즈하르 씨 등의 재료에서는, 최대 950시간 이상 안정적인 성능을 보였다고 한다.
아즈하르 씨는 "새로운 설계는 매우 효율적이고, 전지의 내부 저항을 억제하며 그 전압은 이론 전압에 가까워 높은 전력 밀도와 초장시간 안정성을 가져온다"며, "이 획기적인 기술은 에너지 저장 업계에 혁명을 가져올 뿐 아니라, 지속 가능한 사회 구축, 화석 연료 의존도 저감, 환경 영향 완화에 크게 기여할 것"이라고 말한다.
