KR101661960B1 - 아연공기전지의 수명을 개선할 수 있는 아연공기전지의 전해액, 이를 이용한 아연공기전지의 음극 및 아연공기전지 - Google Patents

아연공기전지의 수명을 개선할 수 있는 아연공기전지의 전해액, 이를 이용한 아연공기전지의 음극 및 아연공기전지 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 수산화칼륨 용액과, 상기 수산화칼륨 용액 100중량부에 대하여 폴리아크릴산 및 소듐아크릴레이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.05∼5중량부와, 상기 수산화칼륨 용액 100중량부에 대하여 글리세롤, 에리스리톨, 포타슘 아세테이트 및 디포타슘 말로네이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질 2∼18중량부를 포함하는 아연공기전지의 전해액, 이를 이용한 아연공기전지의 음극 및 아연공기전지에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 아연공기전지의 용량 유지율이 향상될 수 있고 아연공기전지의 수명을 개선할 수 있다.

Description

아연공기전지의 수명을 개선할 수 있는 아연공기전지의 전해액, 이를 이용한 아연공기전지의 음극 및 아연공기전지{Electrorite for zinc-air cell with excellent lifetime, cathode of zinc-air cell using the electrorite and zinc-air cell using the electrorite}
본 발명은 아연공기전지의 전해액, 이를 이용한 아연공기전지의 음극 및 아연공기전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아연공기전지의 용량 유지율이 향상될 수 있고 아연공기전지의 수명을 개선할 수 있는 아연공기전지의 전해액, 이를 이용한 아연공기전지의 음극 및 아연공기전지에 관한 것이다.
아연공기전지(zinc-air cell)는 대기 중의 산소가 아연과 반응해 작동되는 공기전지의 일종이다.
아연공기전지는 공기 중의 산소를 사용하기 때문에 상대적으로 음극에 많은 양의 아연을 채울 수가 있어 질량 단위당 에너지 밀도가 높다. 그러므로, 크기는 작아도 용량이 매우 큰 것이 특징이다. 또한, 자기 방전(放電)이 적어 전지의 용량을 다 소비할 때까지 전압이 일정하게 유지된다.
전기생성 과정에서 발생하는 산화아연은 독성(毒性)이나 폭발위험성이 없고, 지구상에 풍부한 아연과 공기를 사용하기 때문에 환경친화적이다. 귀금속 촉매를 사용하지 않아 백금을 사용하는 메탄올 연료전지보다 생산비용이 저렴하다.
아연공기전지는 전극물질로 사용하는 아연 분말이 방전되면 표면부터 수산화아연으로 변해 전기를 전달하는 데 저항으로 작용한다. 이 때문에 전지 성능이 저하되고 부피가 팽창해 아연 분말 슬러리의 유동성을 저해하여 전지의 성능이 떨어지는 단점이 있다.
아연공기전지는 리튬이온전지 보다 훨씬 친환경적이며, 아연 금속은 철 다음으로 풍부한 자원인 반면, 희귀금속인 리튬 금속(희토류)처럼 가격폭등이나 매장량의 고갈 염려도 없다.
최근에는 아연공기전지의 수명을 개선하기 위한 연구가 진행되고 있다. 아연공기전지의 전해액으로는 수산화칼륨(KOH) 수용액이 사용되고 있는데, 수산화칼륨 수용액만을 전해액으로 사용하는 경우에는 수명이 짧다는 문제가 있어 이를 개선할 필요가 있다.
대한민국 특허등록번호 10-0886589
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 아연공기전지의 용량 유지율이 향상될 수 있고 아연공기전지의 수명을 개선할 수 있는 아연공기전지의 전해액, 이를 이용한 아연공기전지의 음극 및 아연공기전지를 제공함에 있다.
본 발명은, 수산화칼륨 용액과, 상기 수산화칼륨 용액 100중량부에 대하여 폴리아크릴산 및 소듐아크릴레이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.05∼5중량부와, 상기 수산화칼륨 용액 100중량부에 대하여 글리세롤, 에리스리톨, 포타슘 아세테이트 및 디포타슘 말로네이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질 2∼18중량부를 포함하며, 상기 수산화칼륨 용액의 농도는 1∼10M인 아연공기전지의 전해액을 제공한다.
또한, 본 발명은, 아연 분말, 상기 아연 분말 100중량부에 대하여 전해액 25∼45중량부를 포함하여 겔(gel) 상태를 이루며, 상기 전해액은, 수산화칼륨 용액과, 상기 수산화칼륨 용액 100중량부에 대하여 폴리아크릴산 및 소듐아크릴레이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.05∼5중량부와, 상기 수산화칼륨 용액 100중량부에 대하여 글리세롤, 에리스리톨, 포타슘 아세테이트 및 디포타슘 말로네이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질 2∼18중량부를 포함하며, 상기 수산화칼륨 용액의 농도는 1∼10M인 것을 특징으로 하는 아연공기전지의 음극을 제공한다.
또한, 본 발명은, 집전체와, 상기 집전체 상부에 구비되고 아연 분말을 포함하는 겔(gel) 상태의 음극과, 상기 음극 상부에 구비된 분리막과, 상기 분리막 상부에 구비된 양극과, 상기 양극 상부에 구비되고 공기가 통할 수 있는 홀(hole)이 마련된 플레이트를 포함하며, 상기 음극은 아연 분말, 상기 아연 분말 100중량부에 대하여 전해액 25∼45중량부를 포함하여 겔(gel) 상태를 이루고, 상기 전해액은, 수산화칼륨 용액과, 상기 수산화칼륨 용액 100중량부에 대하여 폴리아크릴산 및 소듐아크릴레이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.05∼5중량부와, 상기 수산화칼륨 용액 100중량부에 대하여 글리세롤, 에리스리톨, 포타슘 아세테이트 및 디포타슘 말로네이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질 2∼18중량부를 포함하며, 상기 수산화칼륨 용액의 농도는 1∼10M인 것을 특징으로 하는 아연공기전지를 제공한다.
상기 집전체는 스테인리스 스틸 재질로 이루어질 수 있다.
상기 플레이트는 스테인리스 스틸 재질로 이루어질 수 있다.
상기 음극은 플라스틱 재질의 스페이서로 둘러싸인 공간에 담겨져서 상기 음극의 측면이 스페이서로 둘러싸여 있을 수 있다.
본 발명의 전해액을 사용하게 되면, 아연공기전지의 용량 유지율이 향상될 수 있고 아연공기전지의 수명을 개선할 수 있다.
도 1은 일 예에 따른 아연공기전지를 보여주는 도면이다.
도 2 및 도 3은 실험예 1에 따라 반전지 테스트를 진행한 결과를 보여주는 도면이다.
도 4 및 도 5는 실험예 2에 따라 반전지 테스트를 진행한 결과를 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 발명은 아연공기전지(zinc-air cell 또는 zinc-air battery)의 수명을 개선할 수 있는 전해액, 이를 이용한 아연공기전지의 음극 및 아연공기전지를 제시한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 아연공기전지의 전해액은, 수산화칼륨(Potassium hydroxide; KOH) 용액과, 상기 수산화칼륨 용액 100중량부에 대하여 폴리아크릴산(poly(acrylic acid)) 및 소듐아크릴레이트(sodium acrylate) 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.05∼5중량부와, 상기 수산화칼륨 용액 100중량부에 대하여 글리세롤(glycerol), 에리스리톨(erythritol), 포타슘 아세테이트(potassium acetate) 및 디포타슘 말로네이트(dipotassium malonate) 중에서 선택된 1종 이상의 물질 2∼18중량부를 포함하며, 상기 수산화칼륨 용액의 농도는 1∼10M 정도인 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 아연공기전지의 음극은 아연 분말(zinc powder), 상기 아연 분말 100중량부에 대하여 전해액 25∼45중량부를 포함하여 겔(gel) 상태를 이루고 있다. 상기 전해액은, 수산화칼륨 용액과, 상기 수산화칼륨 용액 100중량부에 대하여 폴리아크릴산 및 소듐아크릴레이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.05∼5중량부와, 상기 수산화칼륨 용액 100중량부에 대하여 글리세롤, 에리스리톨, 포타슘 아세테이트 및 디포타슘 말로네이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질 2∼18중량부를 포함하며, 상기 수산화칼륨 용액의 농도는 1∼10M 정도인 것이 바람직하다.
상기 아연 분말은 5∼800㎛ 정도의 평균 입경을 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 아연 분말의 평균 입경이 5㎛ 미만이면 제조에 가격이 비싸므로 구입 비용이 증가할 수 있고, 800㎛를 초과하면 충전 및 방전 성능이 떨어질 수 있다.
도 1은 일 예에 따른 아연공기전지를 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 아연공기전지는, 집전체(20)와, 집전체(20) 상부에 구비되고 아연 분말을 포함하는 겔(gel) 상태의 음극(40)과, 음극(40) 상부에 구비된 분리막(50)과, 분리막(50) 상부에 구비된 양극(60)과, 양극(60) 상부에 구비되고 공기가 통할 수 있는 홀(hole)(72)이 마련된 플레이트(70)를 포함한다.
상기 음극(40)은 아연 분말, 상기 아연 분말 100중량부에 대하여 전해액 25∼45중량부를 포함하여 겔(gel) 상태를 이루고 있다. 상기 전해액은, 수산화칼륨 용액과, 상기 수산화칼륨 용액 100중량부에 대하여 폴리아크릴산 및 소듐아크릴레이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.05∼5중량부와, 상기 수산화칼륨 용액 100중량부에 대하여 글리세롤, 에리스리톨, 포타슘 아세테이트 및 디포타슘 말로네이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질 2∼18중량부를 포함하며, 상기 수산화칼륨 용액의 농도는 1∼10M 정도인 것이 바람직하다.
상기 집전체(20)는 금속 또는 금속합금 재질로 이루어질 수 있으며, 예컨대 스테인리스 스틸 재질로 이루어질 수 있다.
상기 플레이트(70)는 금속 또는 금속합금 재질로 이루어질 수 있으며, 예컨대 스테인리스 스틸 재질로 이루어질 수 있다.
스페이서(30)는 음극(40)을 담는 공간을 제공한다. 음극(40)은 유동성을 갖는 겔(gel) 상태를 이루고 있기 때문에 유동을 억제하고 고정하기 위하여 스페이서(40)에 의해 제공되는 공간에 담겨진다. 음극(40)이 플라스틱 재질의 스페이서(30)로 둘러싸인 공간에 담겨져서 음극(40)의 측면은 스페이서(30)로 둘러싸여 있을 수 있다.
미설명된 도면 부호 '10'은 아연공기전지를 지지하기 위한 지지대를 보여주며, 상기 지지대는 플라스틱 등과 같은 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 전해액을 이용한 아연공기전지는 용량 유지율이 향상되고 수명이 개선될 수 있다.
이하에서, 본 발명에 따른 실험예들을 구체적으로 제시하며, 다음에 제시하는 실험예들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
<실험예 1>
1. 전해액 준비
반전지(Half cell) 테스트(test)를 위해서 6M 수산화칼륨(Potassium hydroxide; KOH) 용액과 폴리아크릴산(poly(acrylic acid))을 각각 99:1의 중량비로 혼합한 후, 그 전체 무게 100중량부에 대하여 10중량부의 글리세롤(glycerol), 에리스리톨(erythritol), 포타슘 아세테이트(potassium acetate), 디포타슘 말로네이트(dipotassium malonate)를 각각 첨가하여 전해액을 준비하였다.
2. 반전지 테스트용 전극 제작
백금 디스크(Platinum disk)에 아연(zinc)을 도금(plating)하여 아연(zinc) 전극을 제작하였다.
상기 아연 전극의 제작은 2전극법을 이용하여 다음과 같은 과정을 통해 이루어졌다. 바이알(vial)에 1M 황산아연(zinc sulfate; ZnSO4) 용액 5mL를 넣은 후, 백금 와이어(platinum wire)로 이루어진 양극과 백금 디스크(platinum disk) (지름 2mm)로 이루어진 음극을 상기 황산아연 용액에 담그고, 양극과 음극에 배터리 사이클러(automatic battery cycler)(model WBCS3000, WonATech Co.)를 연결하였다. 그 후 전류를 20mA/cm2 (=0.62mA)를 1시간 동안 인가하하여 백금 디스크에 아연이 도금되어 있는 아연 전극을 얻었다.
3. 반전지 조립 및 전지 테스트
바이알(vial)에 전해액을 8mL 넣어준 후, 작업전극, 기준전극 및 보조전극을 설치하였다.
반전지 테스트는 3전극법을 이용하여 측정하였다. 상기 아연(zinc) 전극을 작업전극으로 사용하고, 기준전극으로 Hg/HgO (1M NaOH)을 사용하였으며, 보조전극으로 백금 와이어(platinum wire)를 사용하였다.
사이클(Cycle)은 배터리 사이클러(automatic battery cycler)(model WBCS3000, WonATech Co.)에 의해 측정되었다. 총 사이클은 10번의 사이클로 진행이 되었으며, 첫 번째 사이클은 방전부터 시작하며, 두 번째 사이클부터 충전과 방전을 진행하였다. 충전과 방전 모두 20 mA/cm2 (=0.62 mA, 약 1C)의 전류를 사용하였으며, 컷오프 전압(cut off voltage)은 충전이 -1.5 V, 방전이 -1.2 V 이다.
4. 반전지 테스트 결과
수산화칼륨(KOH) 용액과 폴리아크릴산, 그리고 글리세롤, 에리스리톨 각각을 혼합한 전해액을 사용하여 반전지 테스트를 진행한 결과를 도 2에 나타내었다. 또한, 6M 수산화칼륨(KOH) 용액만을 전해액으로 사용하고 동일하게 반전지 테스트를 진행한 결과도 도 2에 나타내었다. 도 2에서 (a)는 전해액으로 6M 수산화칼륨(KOH) 용액만을 사용한 경우이고, (c)는 전해액으로 6M의 수산화칼륨(KOH) 용액, 폴리아크릴산 및 글리세롤을 사용한 경우이며, (d)는 전해액으로 6M의 수산화칼륨(KOH) 용액, 폴리아크릴산 및 에리스리톨을 사용한 경우이다.
도 2를 참조하면, 1번째 사이클은 비슷한 방전용량을 나타내는 것을 확인하였으며, 6M KOH 용액에 첨가제를 혼합하지 않은 전해액을 사용한 경우(도 2의 (a) 참조)에 비하여 6M KOH 용액에 첨가제를 혼합한 전해액을 사용한 경우(도 2의 (b), (c), (d) 참조)가 사이클 횟수가 많아짐에 따라 용량 유지율이 향상된 것을 확인하였다.
수산화칼륨(KOH) 용액과 폴리아크릴산, 그리고 포타슘 아세테이트, 디포타슘 말로네이트 각각을 혼합한 전해액을 사용하여 반전지 테스트를 진행한 결과를 도 3에 나타내었다. 또한, 6M 수산화칼륨(KOH) 용액만을 전해액으로 사용하고 동일하게 반전지 테스트를 진행한 결과도 도 3에 나타내었다. 도 3에서 (a)는 전해액으로 6M 수산화칼륨(KOH) 용액만을 사용한 경우이고, (b)는 전해액으로 6M의 수산화칼륨(KOH) 용액, 폴리아크릴산 및 포타슘 아세테이트를 사용한 경우이며, (c)는 전해액으로 6M의 수산화칼륨(KOH) 용액, 폴리아크릴산 및 디포타슘 말로네이트를 사용한 경우이다.
도 3을 참조하면, 6M KOH 용액에 첨가제를 혼합하지 않은 전해액을 사용한 경우(도 3의 (a) 참조)에 비하여 6M KOH 용액에 첨가제를 혼합한 전해액을 사용한 경우(도 3의 (b), (c) 참조)가 전반적으로 용량 유지율이 향상된 것을 확인하였다.
도 3의 (b)와 (c)를 비교하였을 때, 초반 사이클에서는 디포타슘 말로네이트(dipotassium malonate)를 사용한 경우(도 3의 (c) 참조)가 더 우수한 용량 유지율을 나타내었으나, 후반 사이클에서는 포타슘 아세테이트(potassium acetate)를 사용한 경우(도 3의 (b) 참조)가 우수한 용량 유지율을 나타낸 것을 확인하였다.
<실험예 2>
1. 전해액 준비
풀셀(Full cell) 테스트를 위해서 음극으로 사용될 아연 겔(zinc gel)을 만들기 위해 아연 분말(zinc powder) : 전해액을 74 : 26의 중량비로 혼합하였다.
상기 아연 분말은 150㎛의 평균 입경을 갖는 것을 사용하였다.
상기 전해액으로는 6M 수산화칼륨(KOH) 용액, 폴리아크릴산(poly(acrylic acid)), 그리고 포타슘 아세테이트(potassium acetate), 디포타슘 말로네이트(dipotassium malonate) 각각을 혼합한 용액을 사용하였다. 상기 폴리아크릴산은 수산화칼륨 용액 100중량부에 대하여 0.218중량부를 혼합하였고, 상기 포타슘 아세테이트(potassium acetate), 디포타슘 말로네이트(dipotassium malonate) 각각은 수산화칼륨 용액 100중량부에 대하여 11.111중량부를 혼합하였다.
2. 풀셀 조립 및 전지 테스트
전지의 조립법은 도 1에서 보여진 것과 같다. 플라스틱 재질의 지지대(10) 위에 스테인리스 스틸(stainless steel) 재질의 집전체(20)를 올린 후, 집전체(20) 위에 음극(40)을 고정시킬 수 있는 플라스틱 재질의 스페이서(30)를 올렸으며, 스페이서(30)에 의해 제공되는 공간 내에 3g의 아연 겔(zinc gel)을 넣어 준 후, 분리막(50)과 양극(60)을 순차적으로 쌓았다. 마지막으로 스테인리스 스틸(stainless steel) 재질의 공기가 통할 수 있게 만들어진 플레이트(plate)(70)를 올려준 후, 4개의 볼트를 너트로 조여주었다. 상기 양극은 MnO2, 카본블랙, 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene; PTFE)이 30: 30: 40의 중량비를 이루는 일차전지용 양극을 사용하였다. 이차전지용 양극을 구할 수 없었기 때문에 데이터 비교용으로 일차전지용 양극을 이용하였다. 상기 분리막은 폴리프로필렌(polypropylene) 계열의 분리막을 사용하였는데, 셀가드(Celgard) 사의 제품명 3501을 사용하였다.
사이클(Cycle)은 배터리 사이클러(automatic battery cycler)(model WBCS3000, WonATech Co.)에 의해 측정되었다. 총 사이클은 10번의 사이클로 진행이 되었으며, 첫 번째 사이클은 방전, 두 번째 사이클부터 충전과 방전을 진행하였다. 충전과 방전 모두 10 mA/cm2 (=0.50 mA, 약 1/36 C)의 전류를 사용하였으며, 컷오프 전압(cut off voltage)은 충전이 2.3 V, 방전이 0.3 V 이다.
3. 풀셀 테스트 결과
6M 수산화칼륨(KOH) 용액만을 전해액으로 사용하고 아연 분말(zinc powder)과 전해액을 74 : 26의 중량비로 혼합하여 아연 겔을 만든 후 동일하게 풀셀에 조립하여 풀셀 테스트를 진행한 결과도 도 4에 나타내었다. 도 4에서 (a)는 전해액으로 6M 수산화칼륨(KOH) 용액만을 사용한 경우이다.
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수산화칼륨(KOH) 용액과 폴리아크릴산, 그리고 포타슘 아세테이트, 디포타슘 말로네이트 각각을 혼합한 전해액을 사용한 경우의 풀셀 테스트 실시 결과를 도 5에 나타내었다. 또한, 6M 수산화칼륨(KOH) 용액만을 전해액으로 사용하고 아연 분말(zinc powder)과 전해액을 74 : 26의 중량비로 혼합하여 아연 겔을 만든 후 동일하게 풀셀에 조립하여 풀셀 테스트를 진행한 결과도 도 5에 나타내었다. 도 5에서 (a)는 전해액으로 6M 수산화칼륨(KOH) 용액만을 사용한 경우이고, (b)는 전해액으로 6M의 수산화칼륨(KOH) 용액, 폴리아크릴산 및 포타슘 아세테이트를 사용한 경우이며, (c)는 전해액으로 6M의 수산화칼륨(KOH) 용액, 폴리아크릴산 및 디포타슘 말로네이트를 사용한 경우이다.
도 5를 참조하면, 5번째 사이클까지 관찰하였을 때, 전해액으로 수산화칼륨(KOH) 용액, 폴리아크릴산 및 포타슘 아세테이트를 사용한 경우(도 5에서 (b) 참조)와 전해액으로 수산화칼륨(KOH) 용액, 폴리아크릴산 및 디포타슘 말로네이트를 사용한 경우(도 5에서 (c) 참조)가 6M KOH 용액에 첨가제를 혼합하지 않은 전해액을 사용한 경우(도 5에서 (a) 참조)에 비하여 확실한 용량 유지율 향상을 보여주었다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
10: 지지대
20: 집전체
30: 스페이서
40: 음극
50: 분리막
60: 양극
70: 플레이트

Claims (4)

  1. 수산화칼륨 용액;
    상기 수산화칼륨 용액 100중량부에 대하여 폴리아크릴산 및 소듐아크릴레이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.05∼5중량부; 및
    상기 수산화칼륨 용액 100중량부에 대하여 글리세롤, 에리스리톨, 포타슘 아세테이트 및 디포타슘 말로네이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질 2∼18중량부를 포함하며,
    상기 수산화칼륨 용액의 농도는 1∼10M인 것을 특징으로 하는 아연공기전지의 전해액.
  2. 아연 분말, 상기 아연 분말 100중량부에 대하여 전해액 25∼45중량부를 포함하여 겔(gel) 상태를 이루며,
    상기 전해액은,
    수산화칼륨 용액;
    상기 수산화칼륨 용액 100중량부에 대하여 폴리아크릴산 및 소듐아크릴레이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.05∼5중량부; 및
    상기 수산화칼륨 용액 100중량부에 대하여 글리세롤, 에리스리톨, 포타슘 아세테이트 및 디포타슘 말로네이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질 2∼18중량부를 포함하며,
    상기 수산화칼륨 용액의 농도는 1∼10M인 것을 특징으로 하는 아연공기전지의 음극.
  3. 집전체;
    상기 집전체 상부에 구비되고 아연 분말을 포함하는 겔(gel) 상태의 음극;
    상기 음극 상부에 구비된 분리막;
    상기 분리막 상부에 구비된 양극; 및
    상기 양극 상부에 구비되고 공기가 통할 수 있는 홀(hole)이 마련된 플레이트를 포함하며,
    상기 음극은 아연 분말, 상기 아연 분말 100중량부에 대하여 전해액 25∼45중량부를 포함하여 겔(gel) 상태를 이루고,
    상기 전해액은,
    수산화칼륨 용액;
    상기 수산화칼륨 용액 100중량부에 대하여 폴리아크릴산 및 소듐아크릴레이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.05∼5중량부; 및
    상기 수산화칼륨 용액 100중량부에 대하여 글리세롤, 에리스리톨, 포타슘 아세테이트 및 디포타슘 말로네이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질 2∼18중량부를 포함하며,
    상기 수산화칼륨 용액의 농도는 1∼10M인 것을 특징으로 하는 아연공기전지.
  4. 제3항에 있어서, 상기 집전체는 스테인리스 스틸 재질로 이루어지고,
    상기 플레이트는 스테인리스 스틸 재질로 이루어지며,
    상기 음극은 플라스틱 재질의 스페이서로 둘러싸인 공간에 담겨져서 상기 음극의 측면이 스페이서로 둘러싸여 있는 것을 특징으로 하는 아연공기전지.
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