음극활물질 편집하기

'''음극활물질'''<!--음극 활물질-->은 [[산화]] 시 전자를 방출하는 [[소재]]로 [[리튬이온 배터리]] 재료의 10% 정도를 차지한다. 즉 음극재를 말한다. 초기 리튬금속 배터리에서는 [[리튬]]을 직접 활용하였지만 위험성 등의 문제로 다른 물질로 대체되었다. 리튬 금속을 대체할 음극재료가 갖추어야 할 요건들은 다음과 같다. 금속 리튬의 전극전위에 근접한 전위를 가져야 하며, 부피당 무게당 에너지 밀도가 높아야 한다. 뛰어난 충방전 안전성을 가지며 고속 충방전에 견딜 수 있어야 한다.

음극재는 [[양극재]]와 함께 전기를 생산하는 주요 재료이나 비중은 약 10%로 양극재에 비해서 상대적으로 재료비에서 차지하는 비중은 낮지만 연간 평균 15~30% 사이의 성장률로 2025년 음극재시장규모는 76억 달러까지 성장할 것으로 예상되며 이는 현재 시장 규모의 4배 이상이 될 전망이다.

음극재의 [[에너지 밀도]] 개선을 위해서 전극재료의 변경, 도포 기술의 향상, 전극 Packing 기술의 향상, 음극의 충방전 효율 향상 등이 있으나 전극재료의 변경을 제외한 수단은 이미 한계에 이른 것으로 판단되고 있다.

사실 더 오래 가고 빨리 충전되는 배터리를 만들려면 전극의 성능이 좋아야 한다. 현재 리튬이온배터리의 경우 음극재로 [[흑연]]이 널리 쓰이고 있다. 흔하고 싼 재료인데다 층상 구조라 틈새에 [[리튬이온]]이 쉽게 들어갔다가(충전) 나올 수 있고(방전), 이 과정이 반복돼도 안정적이기 때문이다. 다만 에너지 밀도가 높지 않고 충전 속도도 빠르지 않다. 흑연의 가장자리를 살짝 부식시켜 리튬이온이 좀 더 쉽게 드나들 수 있게 하고, 여기에 실리콘 나노층을 입혀 에너지 밀도를 높이는 연구도 진행되었다. 그 결과 기존 흑연 음극에 비해 충전 시간과 속도가 모두 개선된 음극 소재를 개발하는 등 효과적인 전극재료의 변경을 위한 연구들이 진행 중이다.<ref>R.E.F 15기 김상재, 〈[http://www.energycenter.co.kr/news/articleView.html?idxno=932 리튬이온배터리 : 반도체 시대를 지나 배터리 시대로]〉, 《에너지설비관리》, 2019-12-02</ref> 
{{자세히|음극재}}

{{각주}}

== 참고자료 ==
* R.E.F 15기 김상재, 〈[http://www.energycenter.co.kr/news/articleView.html?idxno=932 리튬이온배터리 : 반도체 시대를 지나 배터리 시대로]〉, 《에너지설비관리》, 2019-12-02

== 같이 보기 ==
* [[음극]]
* [[활물질]]
* [[음극재]]
* [[양극재]]
* [[양극활물질]]
* [[흑연]]

{{배터리|토막글}}
최신판		당신의 편집
1번째 줄:		1번째 줄:
−	'''음극활물질'''<!--음극 활물질-->은 [[산화]] 시 전자를 방출하는 [[소재]]로 [[리튬이온 배터리]] 재료의 10% 정도를 차지한다. 초기 리튬금속 배터리에서는 [[리튬]]을 직접 활용하였지만 위험성 등의 문제로 다른 물질로 대체되었다. 리튬 금속을 대체할 음극재료가 갖추어야 할 요건들은 다음과 같다. 금속 리튬의 전극전위에 근접한 전위를 가져야 하며, 부피당 무게당 에너지 밀도가 높아야 한다. 뛰어난 충방전 안전성을 가지며 고속 충방전에 견딜 수 있어야 한다.	+	'''음극활물질'''<!--음극 활물질-->은 [[산화]] 시 전자를 방출하는 [[소재]]로 [[리튬이온 배터리]] 재료의 10% 정도를 차지한다. 즉 음극재를 말한다. 초기 리튬금속 배터리에서는 [[리튬]]을 직접 활용하였지만 위험성 등의 문제로 다른 물질로 대체되었다. 리튬 금속을 대체할 음극재료가 갖추어야 할 요건들은 다음과 같다. 금속 리튬의 전극전위에 근접한 전위를 가져야 하며, 부피당 무게당 에너지 밀도가 높아야 한다. 뛰어난 충방전 안전성을 가지며 고속 충방전에 견딜 수 있어야 한다.

	음극재는 [[양극재]]와 함께 전기를 생산하는 주요 재료이나 비중은 약 10%로 양극재에 비해서 상대적으로 재료비에서 차지하는 비중은 낮지만 연간 평균 15~30% 사이의 성장률로 2025년 음극재시장규모는 76억 달러까지 성장할 것으로 예상되며 이는 현재 시장 규모의 4배 이상이 될 전망이다.		음극재는 [[양극재]]와 함께 전기를 생산하는 주요 재료이나 비중은 약 10%로 양극재에 비해서 상대적으로 재료비에서 차지하는 비중은 낮지만 연간 평균 15~30% 사이의 성장률로 2025년 음극재시장규모는 76억 달러까지 성장할 것으로 예상되며 이는 현재 시장 규모의 4배 이상이 될 전망이다.