리튬 이온 (Li-ion) 배터리: Li-ion 배터리는 오늘날 재충전 가능한 배터리 시장에서 표준으로 자리 잡고 있습니다. 스마트폰부터 전기차까지 다양한 분야에서 사용되며, 높은 에너지 밀도와 긴 수명을 자랑합니다. 장점 높은 에너지 밀도긴 수명가벼움 단점 생산 비용이 높음과열 등 안전 문제납축전지 (Lead-Acid Batteries): 납축전지는 가장 오래된 종류의 재충전 가능한 배터리로, 여전히 널리 사용되고 있습니다. 신뢰성과 높은 서지 전류 전달 능력으로 자동차 응용 분야에 이상적입니다. 장점 높은 서지 전류 전달 능력저렴한 비용신뢰할 수 있는 성능 단점 무겁고 부피가 큼현대 배터리에 비해 짧은 수명납 함유로 인한 환경 문제 니켈-카드뮴 (NiCd) 배터리: NiCd 배터리는 한때 많은 재충전..

현대 세계를 움직이는 데 있어서 2차 전지는 중요한 역할을 합니다. 전기차부터 휴대용 전자기기까지, 이 재충전 가능한 전원 공급 장치는 어디에나 존재합니다. 이 종합 가이드는 2차 전지에 대해 깊이 탐구하며, 그 종류, 응용 분야, 장점 등을 다룰 것입니다. 기술 애호가, 업계 전문가, 혹은 이 배터리가 어떻게 작동하는지 궁금한 분이라면 이 가이드에서 유용한 정보를 얻을 수 있을 것입니다.2차 전지란 무엇인가? 2차 전지, 흔히 재충전 가능한 배터리라고 불리는 이 전지들은 여러 번 재충전하고 재사용할 수 있는 전기화학 셀입니다. 일회용으로 설계된 1차 전지와 달리, 2차 전지는 여러 번의 충전 및 방전 사이클을 견딜 수 있습니다. 이로 인해 장기적으로 더 지속 가능하고 비용 효율적입니다.2차 전지의 장점..

리튬이온배터리의 핵심소재 중 하나인 양극재는 무엇으로 만들까요? 양극재(Cathode)란 배터리의 (+) 극, 즉 양극을 이루는 소재를 말하며 리튬의 공급원으로 배터리의 용량과 평균 전압을 결정한다. 주 원료는 리튬, 니켈, 코발트, 그리고 망간입니다. 혼합물의 비율을 따질 때 보통 'NCM' (니켈-코발트-망간) 기준으로 많이 봅니다. 그래서 양극재 종류에 따라서 니켈:코발트:망간 비율이 1:1:1 인 것도 있고, '하이니켈' 양극재인 경우 대략 8:1:1 이기도 합니다. 리튬의 양은 무게로 따져보면 코발트의 1.5~3배 이렇게 되는 것 같습니다.  양극재 핵심 광물 중에 소위 '핵심 오브 핵심'은 무엇일까요? 양극재 원가 비중으로 따져보면 단연 리튬입니다. 양극재 원가의 60~70%를 차지하기 때문입..

삼성SDI, LG에너지솔루션, SK온 등 2차 전지 배터리 업체들은 치열한 경쟁 중이다. 누가 더 효율적이고 안전한 배터리를 생산하느냐? 이를 누가 더 저렴하게 공급하느냐에 사운이 걸려있다고 해도 과언이 아니다. 그에 못지않게 배터리 핵심소재 분야도 여러 업체들이 소리 없는 전쟁을 치르고 있는데 주요 기업으로 포스코퓨처엠, LG화학, 에코프로, 엘엔에프가 대중적으로 잘 알려져 있다. 이들은 공통적으로 배터리 핵심소재 중 하나인 '양극재'를 생산한다. 양극재란 배터리의 (+) 극, 즉 양극을 이루는 소재를 말하며 리튬의 공급원으로 배터리의 용량과 평균 전압을 결정한다. 근데 다 똑같은 양극재가 아닌가? 만약 아니라면 어떤 면에서 다른지 한번 알아보기로 한다. 포스코퓨처엠은 3가지 타입의 '하이니켈' 양극재..

리튬이온 배터리의 핵심 구성 요소 중 하나는 전해액입니다. 전해액은 리튬이온이 양극과 음극 사이를 이동할 수 있게 해주는 매체로서, 전기분해 과정에서 이온 전도의 역할을 합니다. 이는 리튬이온 배터리에서 충전과 방전 과정에서 리튬이온의 이동을 가능하게 하는 핵심 요소입니다​​.전해액은 주로 리튬염, 용매, 그리고 첨가제로 구성됩니다. 리튬염은 리튬이온의 이동을 가능하게 하는 통로 역할을 하며, 가장 널리 사용되는 리튬염은 LiPF6입니다. 용매는 리튬염을 용해시켜 리튬이온이 원활하게 이동할 수 있도록 해주며, 대부분의 경우 카보네이트 계열의 화합물이 사용됩니다. 하지만 이러한 용매들은 인화성이 있어 화재 위험성이 있습니다. 첨가제는 전해액에 소량으로 포함되어 있으며, 배터리의 안전성과 성능을 향상시키기 ..

리튬이온 배터리의 성능과 안전성을 좌우하는 여러 핵심 소재 중 하나가 바로 '분리막'입니다. 이 소재는 배터리의 양극과 음극 사이에 위치하여, 두 전극이 직접적으로 접촉하는 것을 방지하면서도 이온의 이동은 가능하게 하는 중요한 역할을 합니다. 분리막이란? 분리막은 리튬이온 배터리 내에서 양극(+)과 음극(-) 사이에 위치하는 미세한 구멍이 있는 얇은 막입니다. 이 막은 주로 폴리에틸렌(PE)이나 폴리프로필렌(PP)과 같은 합성 고분자 재료로 만들어집니다. 분리막은 전자가 통과할 수 없도록 막아 전기적인 단락을 방지하는 동시에, 리튬 이온이 양극과 음극 사이를 자유롭게 이동할 수 있도록 해줍니다. 분리막의 중요성 안전성: 분리막은 배터리 내부에서 발생할 수 있는 직접적인 전극 간의 접촉을 막아주어 단락과 ..

국내 배터리 기업들은 양극재 생산에 적극적이다. 대표적으로 포스코퓨처엠 (관련 글: 2024.02.29 - [산업] - 2차 전지 배터리: 포스코퓨처엠), LG화학, 에코프로, 엘엔에프 등이 있다. 근데 아래 자료만 보더라도 국내 리튬이온 배터리 음극재를 생산하는 곳은 포스코 등 두 곳 뿐이다. 대주전자재료는 연매출이 불과 2,500억원 정도되는 중견기업이다. 다른 대기업이 음극재 생산에 뛰어들지 못하는 이유는 무엇일까? 음극재 원료를 보면 답을 알 수 있을 것 같다. 바로 ' '천연흑연' 과 '인조흑연'이다. 영어로는 'Graphite' 이라고 한다. 쉽게 설명하자면 1) 천연흑연은 구하기 어렵고 2) 인조흑연은 천연흑연보다 비싸며 3) 실리콘 등 대체자원은 흑연만 못하기 때문이다. 근데 포스코퓨처엠(..

2차 전지 배터리 분야를 알려면 포스코퓨처엠(POSCO Future M)을 알면 된다. 포스코퓨처엠은 2차 전지 핵심 소재인 양극재(Cathode)와 음극재(Anode)를 생산한다. 두 소재가 전체 리튬이온 배터리 원가의 3분의 2를 차지할 만큼 중요하다. 양극재와 음극재는 전기차의 성능을 좌우하는 주행거리, 출력, 충전 속도, 배터리 수명 등을 결정한다. 양극재란 배터리의 (+) 극, 즉 양극을 이루는 소재를 말하며 리튬의 공급원으로 배터리의 용량과 평균 전압을 결정한다. 음극재는 배터리의 (-) 극, 즉 음극을 이루는 소재를 말하며 양극에서 발생한 리튬이온을 받아들이는 역할을 한다. 리튬이온 배터리 원가는 용도, 용량 등 사양에 따라 차이가 있으며, 대략 500만 원에서 2,500만 원 사이로 추정할..

1. 미래의 배터리 기술: MIT Technology Review에 따르면, 고체 상태 배터리와 나트륨 이온 배터리는 리튬 이온 배터리를 대체할 주요 기술로 주목받고 있습니다. 고체 상태 배터리는 2025년까지 상용화될 예정이며, 나트륨 이온 배터리는 저렴하고 널리 사용 가능한 소재를 기반으로 하여 비용 절감이 가능할 것으로 예상됩니다​​. 2. 배터리 산업의 혁신: BatteryIndustry.tech에 따르면, Nanotech Energy는 공개 시장에서 판매되는 불연성 배터리를 출시하여 전기자전거 화재 위험을 없앴습니다. 또한, CATL의 자회사인 Ningbo Contemporary Brunp Lygend (CBL)은 인도네시아에서 니켈 채굴 및 전기차 배터리 제조에 4억 2천만 달러를 투자하기로 ..

배터리 산업은 전 세계적으로 급성장하는 분야로, 휴대폰, 노트북, 전기자동차, 재생 가능 에너지 저장 장치 등 다양한 분야에서 배터리의 수요가 증가하고 있습니다. 이 산업은 크게 두 가지 주요 유형의 배터리로 구분될 수 있습니다: 1차 배터리(일회용 배터리)와 2차 배터리(충전 가능한 배터리).주요 배터리 유형 ▷ 리튬 이온 배터리(Li-ion): 가장 널리 사용되는 충전 가능한 배터리 유형 중 하나로, 높은 에너지 밀도, 긴 수명, 무게 대비 높은 성능 등의 장점이 있습니다. 전기차 및 휴대용 전자 기기에 주로 사용됩니다.  ▷ 니켈-메탈 하이드라이드 배터리(Ni-MH): 환경 친화적이며, 리튬 이온 배터리에 비해 더 안전하지만, 에너지 밀도가 낮고 자가 방전률이 높은 단점이 있습니다.  ▷ 납산 배터..