▲ (左부터) 기존의 카본분말과 결착제로 구성된 전극과 생명 유래 카본으로 만든 탄소전극의 비교그림.

일본이 전지재료를 비료성분이나 생물 친화적 재료로 만들어 사용 후에도 환경에 악영향을 주지 않는 새로운 전지를 개발했다.

일본전신전화주식회사(NTT)는 전지 소재부품이 비료 성분으로 구성돼 토양과 생물에 악영향을 주지 않고 흙으로 돌아갈 수 있는 전지 ‘쯔지니카에루®’를 개발하고 전지가 작동됨을 확인했다고 지난 19일 밝혔다.

현재 널리 쓰이고 있는 전지는 고출력 성능과 안전성을 이유로 비싼 희귀 금속이나 유해 물질이 사용되고 있다. 따라서 이러한 전지를 토양에 방치하면 본래 토양에 포함되지 않은 성분도 있기 때문에 토양과 생물에 악영향을 미칠 수 있다. 특히 사물인터넷(IoT)의 발전에 따라 센서가 개발되고 전지가 탑재돼 다양한 분야에 사용되고 있지만 이러한 센서·전지들의 교환 회수에 관한 연구는 충분히 이루어지고 있지 않다.

배터리의 전극은 공기 중의 산소가 확산 할 수 있는 3차원의 도전성 다공체 구조가 필요해 현재 대부분 전극 결착제에 의해 분말 카본을 고형화해 구조로 사용한다. 하지만 이런 결착제들은 주로 불소계 수지로 연소시 유해가스 발생이 일어난다.

이에 NTT는 무해한 결착제 또는 결착제가 없는 전극을 위해 생물 유래의 재료 전처리를 통해 다공체 구조를 갖는 탄소화에 성공하고 결착제 자체가 없는 탄소 전극을 실현했다. 개발된 전지의 동작 확인을 한 결과, 측정 전류 1.9mA / cm2에서 전지 전압 1.1V 배터리 성능이 확인됐다.

배터리가 식물에 미치는 영향을 확인하기 위해 비료 시험법에 근거한 시험(사용 된 전지를 분쇄해 토양에 혼합. 소송채의 발아 상태 평가)를 실시했고 그 결과, 전지는 기존 전지와 달리 식물의 성장에 악영향을 주지 않는 것이 확인됐다.

NTT는 “향후 배터리 성능을 더욱 향상시켜 개발된 전지를 이용한 센서 서비스를 제공하는 것을 검토할 예정”이라고 밝혔다.