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2018101005 소민수 -- 음극재&양극재 (V2.)

음극재

2차전지충전 때 양극에서 나오는 리튬이온을 음극에서 받아들이는 소재로 흑연 등의 탄소 물질을 가장 많이 사용한다.

양극재-- 삼원계 배터리

리튬이온배터리는 양극재, 음극재, 분리막 등으로 이뤄지는데 니켈, 망간, 코발트를 섞어 양극재를 만든 것을 삼원계 배터리라고 한다. 리튬인산철을 사용하면 LFP 배터리라고 하는데, 삼원계 배터리는 LFP 배터리보다 에너지 밀도가 높기 때문에 진보된 기술로 평가받는다. 2015년 기준 삼원계 배터리는 세계 시장에서 93%의 점유율을 보였다.

실리콘 음극재

흑연 등의 탄소 물질을 이용했던 기존의 음극재와 달리 실리콘을 기반으로 한 음극제는 이론상으로 실리콘을 기반한 음극재가 탄소 물질을 기반한  음극재 보다 용량 한계치가 4배 이상 차이 난다.


--> 배터리 용량을 기존보다 4~5배 늘릴 수 있다.

음극제를 이용한 예

1. 배터리

휴대폰/노트북의  소형 전지 에너지저장시스템 등의 대용량 전지까지
 
 
활용되고 있는 리튬이온전지의 성능을 증가시키기 위해 실리콘  기반의 음극재가
 
개발되었다. 
 
http://kiststory.tistory.com/2625
 
 
2. 전기 자동차
   전기 자동차의 시장 점유율이 높아지면서 여러 기업들이 전기 자동차의 산업에 뛰어 들었고 성능을 높이기 위해 배터리에 실리콘 음극제 기술을 첨가 하였다. 
 
 
삼원계 배터리
NCA 배터리 / NCM 배터리 / 하이니켈 배터리
 
1. NCA 배터리
 
삼성SDI가 에너지밀도를 극대화한
삼원계 배터리로 전기차 배터리 시장 경쟁력을 강화하고 있다.
삼성이 주목하는 NCA는 NCM, LMO 등 타 소재에 비해 출력과 에너지밀도가 높은 특성을 가지고 있어 소형전지 시장에서 주로 전동공구에 사용되고 있다.
 
 
2. NCM 배터리
 
코스모신소재는 지난해 증설 투자한 전기차용 NCM 양극활물질 생산 설비를 현재 양산 테스트 중이다. 이달 중 신규 라인에 대한 테스트를 완료하고 4월부터 정식 가동을 시작한다.
중국 현지 기업과 합작한 생산공장 신설도 상반기에 마무리 짓고 하반기부터 전기차용 양극활물질을 생산해 급속도로 성장하는 중국 전기자동차 시장에 대응한다. 
 
 
 
3. 하이니켈 배터리
기술이 가장 앞선 배터리로 꼽히는 'NCM811 배터리'가 국내 기술로 완성,
국산 전기자동차에 처음 적용되었다.
같은 크기·용량의 종전 배터리와 비교, 주행거리를 최소 10% 늘릴 수 있다. 일본, 중국과의 전기차
배터리 시장 경쟁에서 한국이 격차를 더 벌렸다.
 
 
 
 
 


 
 
 



 






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