양극재가 뭔데 도대체???

양극재가 뭔데???

양극재는 리튬이온 배터리의 양(+)극에 사용되는 소재입니다. 리튬이온 배터리는 양(+)극과 음(-)극 사이에서 리튬이온이 이동하면서 전기를 저장하고 방출하는 원리로 작동합니다. 양극재는 리튬이온을 저장하고 방출하는 역할을 합니다.

양극재는 크게 리튬 코발트 산화물(LCO), 리튬 니켈 코발트 망간 산화물(NMC), 리튬 철 인산염(LFP)으로 구분됩니다.

양극재의 종류

- LCO : 리튬 코발트 산화물(LCO) 은 에너지 밀도가 가장 높지만, 코발트 가격이 비싸다는 단점이 있습니다.

- NMC: 리튬 니켈 코발트 망간 산화물(NMC)은 LCO에 비해 코발트 비중을 낮추어 비용을 절감한 양극재입니다.

NMC 양극재는 에너지 밀도와 비용의 균형을 맞춘 양극재로, 전기차 배터리에 주로 사용됩니다.

- LFP : 리튬 철 인산염(LFP)은 코발트와 망간을 사용하지 않아 비용이 저렴하고, 안전성이 높은 양극재입니다.

LFP 양극재는 에너지 밀도가 낮다는 단점이 있지만, 전기차 배터리뿐만 아니라 에너지 저장 장치에도 사용됩니다.

* 저자의 요약...결국 리튬이온 배터리의 소재라는 말임...

NMC 양극재란?

NMC 양극재는 니켈(Ni), 코발트(Co), 망간(Mn)으로 이루어진 양극재입니다. NMC는 Nickel Manganese Cobalt의 약자로, 각 원소의 비율에 따라 NMC111, NMC532, NMC811 등으로 구분됩니다.

NMC 양극재의 특징

NMC 양극재는 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.

높은 에너지 밀도: NMC 양극재는 리튬이온 배터리의 에너지 밀도를 높이는 데 기여합니다. NMC111의 에너지 밀도는 약 200Wh/kg, NMC811의 에너지 밀도는 약 280Wh/kg입니다.
빠른 충전 속도: NMC 양극재는 리튬이온 배터리의 충전 속도를 높이는 데 기여합니다. NMC 양극재는 리튬이온을 빠르게 이동시킬 수 있기 때문입니다.
낮은 비용: NMC 양극재는 코발트의 비중이 낮아지고 니켈의 비중이 높아짐에 따라 비용이 낮아지고 있습니다.

NMC 양극재의 적용 분야

NMC 양극재는 주로 전기차의 배터리에 적용됩니다. 전기차는 높은 에너지 밀도와 빠른 충전 속도가 요구되기 때문입니다. 또한, NMC 양극재는 에너지 밀도가 높은 에너지 저장 장치에도 적용될 수 있습니다.

NMC 양극재의 전망

NMC 양극재는 전기차 시장의 성장과 함께 수요가 증가할 것으로 전망됩니다. 2023년 전 세계 NMC 양극재 시장 규모는 약 17조 원으로 추정되며, 2030년에는 약 70조 원에 이를 것으로 예상됩니다.

NMC 양극재의 발전 방향은 다음과 같습니다.

LFP 양극재란?

LFP 양극재는 리튬(Li), 철(Fe), 인산염(PO4)으로 이루어진 양극재입니다. LFP는 Lithium Iron Phosphate의 약자로, 각 원소의 비율은 약 52%:26%:22%입니다.

LFP 양극재의 특징

LFP 양극재는 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.

코발트와 망간을 사용하지 않아 비용이 저렴합니다. LFP 양극재는 코발트와 망간을 사용하지 않아 NMC 양극재에 비해 비용이 저렴합니다.
안전성이 높습니다. LFP 양극재는 코발트와 망간을 사용하지 않아 열 안정성이 높습니다. 따라서 과충전이나 과방전으로 인한 화재 위험이 낮습니다.
에너지 밀도가 낮습니다. LFP 양극재는 에너지 밀도가 낮습니다. NMC 양극재에 비해 에너지 밀도가 약 10% 낮습니다.

LFP 양극재의 적용 분야

LFP 양극재는 주로 전기차의 배터리에 적용됩니다. 전기차는 높은 에너지 밀도가 요구되지만, 안전성도 중요한 요소입니다. LFP 양극재는 코발트와 망간을 사용하지 않아 비용은 저렴하면서도 안전성이 높다는 장점이 있어, 전기차 배터리의 주류로 부상하고 있습니다.

또한, LFP 양극재는 에너지 밀도가 낮아도 주행거리가 짧은 소형 전기차나 에너지 저장 장치에도 적용될 수 있습니다.

LFP 양극재의 전망

LFP 양극재는 전기차 시장의 성장과 함께 수요가 증가할 것으로 전망됩니다. 2023년 전 세계 LFP 양극재 시장 규모는 약 10조 원으로 추정되며, 2030년에는 약 30조 원에 이를 것으로 예상됩니다.

LFP 양극재의 발전 방향은 다음과 같습니다.

전기차 시장의 성장과 함께 LFP 양극재의 수요가 증가할 것으로 전망됩니다. LFP 양극재의 발전을 통해 전기차의 가격이 낮아지고 안전성이 향상될 것으로 기대됩니다.