[전지기술설계] Ni-MH Battery 성능개선

1. Ni-MH 배터리 개요

니켈수소배터리(Ni-MH 배터리)는 1989년 세계 최초로 상용화된 충전식 이차전지로, 니켈 수산화물과 수소 저장합금으로 이루어진 음극을 사용한다. 이 배터리는 높은 에너지 밀도와 긴 수명, 무독성 및 친환경성으로 인해 휴대용 전자기기, 하이브리드 차량, 재생에너지 저장장치 등에 폭넓게 활용되고 있다. Ni-MH 배터리의 기본 구조는 양극에 니켈산화물(NiOOH), 음극에 수소 저장합금, 전해질로는 수산화칼륨(KOH) 용액이 사용되며, 충전 시 전자가 양극에서 음극으로 이동하는 방식으로 에너지가 저장된다. 이 배터리의 에너지 밀도는 약 60~120Wh/kg로, 동일 용량의 납산 배터리(약 30~40Wh/kg)에 비해 훨씬 높으며, 리튬이온 배터리보다 낮지만 가격이 저렴하고 환경 영향이 적어 다양한 분야에서 유지되고 있다. 글로벌 시장 규모는 2022년 기준 약 3억 대 이상의 전자기기에 사용되었으며, 하이브리드 차량에서의 활용 비율은 2xxx년 10%에서 2022년 약 35%로 증가하였다. Ni-MH 배터리의 충전 효율은 약 70-80%이며, 충전과 방전 반복 시 약 500회 이상의 수명을 유지한다. 그러나, 충전 속도 제한과 메모리 효과, 낮은 에너지 밀도 등이 …