리튬산화물(Li+O)은 리튬과 산소의 반응물로 리튬이온 배터리의 양극활물질로 쓰인다. 리튬은 반응성이 크기 때문에 자연상태에 있을 때 리튬과 산소가 만나 리튬산화물 형태로 존재한다. 리튬산화물은 양극에서 배터리 전극 반응에 관여하는 물질이며 리튬산화물로 구성된 활물질에 소량의 도전재를 넣어 전도성을 높이고, 바인더를 넣어 이들이 잘 붙을 수 있게 도와준 것이 '합제'인데, 작은 입자의 파우더 가루들이 섞여 있는 형태이다. 이 합제를 얇은 알루미늄기재 양쪽에 발라 양극이 만들어진다. 따라서 어떠한 양극 활물질을 사용하느냐에 따라 저장되는 전자(e-) 수가 달라지고 배터리 용량과 전압도 결정된다.
리튬과 산소 그리고 다른 물질이 만나 무수한 리튬산화물이 탄생할 수 있지만, 현재 배터리로서 적합한 성능을 내는 활물질은 크게 다섯 가지로 구분한다. 양극활물질은 리튬과 금속 성분의 조합으로 구성된다고 볼 수 있다. 이때 금속 종류와 비율에 따라 서로 다른 특성을 가진다. 금속 종류에 따라 니켈(Ni)은 고용량, 망가니즈(Mn)와 코발트(Co)는 안전성, 알루미늄(AI)은 출력 특성을 향상하는 역할을 한다.
전기차가 요구하는 다양한 성능을 만족시키기 위해 배터리 업체는 이들 소재의 적절한 조합 능력을 확보하는 것이 중요하다. 현재 생산되는 대부분의 전기자동차용 배터리는 니켈·코발트·알루미늄(NCA), 니켈·코발트·망가니즈(NCM), 리튬·망가니즈·산화물(LMO) 등 양극 소재를 적절히 혼합해 사용하고 있다. 리튬인산철(LFP)은 중국 전기차용 배터리 업체들이 주로 사용하는데 높은 안전성과 상대적으로 낮은 가격의 장점이 있다. 반면에 에너지 밀도가 낮고 부피가 크며 출력이 낮다는 단점이 있다. 현재 전기차 배터리의 양극 소재로 주로 NCA, NCM, LFP 등이 사용되고 있다. 니켈 함량을 높인 하이니켈(High-Ni) 양극 소재도 개발되고 있다.[1]
참고자료[편집]
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| 산업 : 산업, 산업혁명, 기술, 제조, 기계, 전자제품, 건설, 유통, 서비스, 에너지, 전기, 소재, 원소 □■⊕, 환경, 직업, 금융, 금융사
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