활물질(Active material)은 전지가 방전할 때 화학적으로 반응해 전기에너지를 생산하는 물질이다.
리튬이온 배터리 활물질
양극, 음극, 분리막, 전해질이 리튬이온 배터리의 4대 요소로 불린다. 이 중 음극과 양극 속에 포함된 활물질은 배터리 내에서 전기를 일으키는 가장 근본이 되는 물질을 일컫는다.
양극활물질
리튬이온을 제공할 수 있는 물질로, LCO(Lithium cobalt oxide), LMO(Lithium manganse oxide), LNO(Lithium lickel oxide) 등이 주로 양극 활물질로 사용되며 각각의 특성을 조화시켜 만든 NCM(Ni, Co, Mn), NCA(Ni, Co, Al) 등이 실제 리튬이온배터리의 양극 활물질로 사용된다.
각 물질마다 특성이 다른데, 대표적인 세 물질의 특성은 다음과 같다.
- LCO(LiCoO₂ - 리튬코발트산화물) : LiCoO₂는 구조적으로 밀집된 산소층 사이에 리튬과 코발트이온의 층이 교대로 존재하는 층상 암염 구조를 갖는다. 전통적으로 LiCoO₂는 높은 온도에서 오랜 시간동안의 고상 반응을 통해 합성되어 졌다.합성이 용이하고, 전기화학 성능이 우수하다(용량=274mAh/g). 현재 상용화되어 있는 리튬이온 배터리의 양극활 물질로 주로 사용되고 있다. 하지만 주원료인 Co 가격이 높다는 단점이 있다.
- LMO (LiMn₂O₄ - 리튬망간산화물)ㅡ삼원계 : 구조적으로 스피넬 구조를 가지고 있는 리튬 망간산화물(LMO)은 용량이 100mAh/g으로 LCO보다는 낮다. 그러나 출력 특성이 좋고 안전성이 우수하며, 가격이 저렴하여 성능이 낮은 제품에 적용되고 있다.
- LNO : 양극활물질 중에서 가장 고용량이다.
- NCM(Li[NiCoMn]O₂ - 니켈코발트망간)ㅡ삼원계
- NCA( Li[NiCoAl]O2 - 니켈코발트알루미늄)ㅡ삼원계
- LFP( LiFePO4 - 리튬인산철)
Ni, Co, Mn를 주 성분으로 한 3성분 계 Ni-rich NCM 계 양극활물질은 LiNiO₂ (LNO)의 고용량, LiCoO₂ (LCO)의 우수한 전기화학 성능, LiMn₂O₄ (LMO)의 안정성의 장점을 고루 지닌다.
음극활물질
리튬이온을 저장할 수 있는 물질로, 일반적으로 천연흑연이 사용되며 점차 인조흑연으로 대체하는 추세이다. 흑연 외에도 LTO(Lithium titanate), 그래핀(graphene), silica, TiO₂등의 음극 활물질로 사용할 수 있는 물질들이 존재한다.
흑연의 이론적 용량이 372mAh/g, TiO₂는 335mAh/g인 것에 비해 silica는 4200mAh/g으로 압도적으로 큰 용량을 가지고 있다. 하지만 순전히 silica로만 이루어진 음극은 사용할 수 없으며, 그 이유는 용량 유지율이 급격히 낮아지기 때문이다. 이를 보완하기 위해 소량의 silica를 첨가하는 식으로 음극의 용량을 향상시키고 있다. [1]
각주
참고자료
같이 보기
|
 이 활물질 문서는 배터리에 관한 글로서 검토가 필요합니다. 위키 문서는 누구든지 자유롭게 편집할 수 있습니다. [편집]을 눌러 문서 내용을 검토·수정해 주세요.
|
| 자동차 : 자동차 분류, 자동차 회사, 한국 자동차, 독일 자동차, 유럽 자동차, 미국 자동차, 중국 자동차, 일본 자동차, 전기자동차, 자동차 제조, 자동차 부품, 자동차 색상, 자동차 외장, 자동차 내장, 자동차 전장, 자동차 부품 회사, 배터리 □■⊕, 배터리 회사, 충전, 자동차 판매, 자동차 판매 회사, 자동차 관리, 자동차 역사, 자동차 인물
|
|
|
| 배터리 종류
|
1차전지 • 2차전지 • 3차전지 • AA 전지 • AAA 전지 • HFC • LCO • LFP • LMO • LTO • NCA • NCM • NCMA • 각형 배터리 • 건전지 • 고전압 배터리 • 고체전지 • 공기전지 • 과산화은전지 • 구반반 배터리 • 그래핀 배터리 • 금속 공기 배터리 • 나노셀룰로스 종이 배터리 • 나트륨이온 배터리 • 나트륨 황 배터리 • 납축전지 • 니켈 수소 배터리 • 니켈 카드뮴 배터리 • 다이아몬드 배터리 • 단추형 전지 • 대용량 배터리 • 대형배터리 • 동위원소 배터리 • 리튬공기전지 • 리튬 망간 배터리 • 리튬메탈 배터리 • 리튬 이산화탄소 배터리 • 리튬이온 배터리 • 리튬 인산철 배터리 • 리튬전지 • 리튬 코발트 배터리 • 리튬 티타네이트 배터리 • 리튬 폴리머 배터리 • 리튬 하이니켈 배터리 • 리튬 황 배터리 • 마그네슘 배터리 • 망가니즈전지 • 모래 배터리 • 무음극배터리 • 물리전지 • 미생물 연료전지 • 바나듐 배터리 • 바나듐 레독스 흐름 배터리 • 바나듐이온 배터리 • 바빌로니아 전지 • 박막배터리 • 박테리아 배터리 • 박테리아 종이 배터리 • 반고체 배터리 • 배터리 • 베타 배터리 • 보조배터리 • 볼타전지 • 불소이온 배터리 • 블레이드 배터리 • 비축전지 • 사원계 배터리 • 산화물 전고체 배터리 • 산화은전지 • 삼원계 배터리 • 설탕 배터리 • 세라믹 축전기 • 소금 배터리 • 소형배터리 • 수소연료전지 • 수은전지 • 슈퍼커패시터 • 습전지 • 아연공기전지 • 아연 탄소 전지(르클랑셰 전지) • 아폴로 • 알루미늄 공기전지 • 알루미늄 공기 흐름 전지 • 알칼리전지 • 얼티엄 배터리 • 에너지저장장치(ESS) • 에이터너스 • 연료전지 • 열전지 • 용융염 배터리 • 원자력전지 • 원통형 배터리 • 육둘둘 배터리 • 인섀시 배터리 • 전고체 배터리 • 전지 • 종이 배터리 • 중형배터리 • 차세대 배터리 • 초소형배터리 • 축전기(콘덴서) • 축전지 • 칼륨 배터리 • 칼슘 배터리 • 커패시터 • 코인셀 배터리 • 태양전지 • 파우치형 배터리 • 파워월 • 팔일일 배터리 • 폐배터리 • 폴리머 배터리 • 폴리머 전고체 배터리 • 프리폼 배터리 • 플렉서블 배터리 • 하이니켈 배터리 • 하이브리드 리튬메탈 배터리 • 해수전지 • 핵 배터리 • 화학전지 • 황화물 전고체 배터리 • 흐름전지(레독스 플로우 배터리)
|
|
|
| 배터리 기술
|
ALD • CCS • CSG • CTB • CTV • K-배터리 • MPI • MTB • NCMX • PCM • SRS • 건식분리막 • 계면 • 계면저항 • 계면활성제 • 고용량 • 고체전해질 • 고출력 • 공랭식 • 굴곡도 • 기공 • 기억효과(메모리 효과) • 냉각시스템 • 다공성 • 대용량 • 덴드라이트 • 드라이룸 • 모듈투바디(MTB) • 무기 고체 전해질 • 바인더 • 박막 • 박막화 • 방열판 • 방열핀 • 배터리관리시스템(BMS) • 배터리데이 • 배터리모듈 • 배터리 보호회로모듈 • 배터리셀 • 배터리 케이스 • 배터리 패키징 • 배터리팩 • 배터리하우징 • 배터리 히팅 시스템 • 복합전해질 • 분리막 • 블랙파우더 • 비전해질 • 사물배터리 • 산화물 • 산화물계 전해질 • 세라믹 코팅 • 세라믹 코팅 분리막 • 셀밸런싱 • 셀투바디(CTB) • 셀투비클(CTV) • 셀투섀시(CTC) • 셀투카(CTC) • 셀투팩(CTP) • 소용량 • 수랭식 • 스태킹 • 습식분리막 • 실리콘 음극재 • 실버코팅 • 안전성 강화 분리막(SRS) • 액체전해질 • 양극박 • 양극소재 • 양극재 • 양극판 • 양극활물질 • 여과 • 열폭주 • 열화현상 • 와인딩 • 용량 • 유기 고체 전해질 • 유랭식 • 음극소재 • 음극재 • 음극판 • 음극활물질 • 이온전달막 • 이온전도도 • 이온화 • 저용량 • 저출력 • 전고체 • 전구체 • 전지박 • 전해액 • 전해질 • 전해질막 • 점프 • 점프케이블 • 정격용량 • 정격전압 • 제로모듈 • 젤리롤 • 집전체 • 출력 • 침출 • 콤퍼레이터 • 티본 레이아웃 • 파우치 • 패스웨이 • 폐양극재 • 활물질 • 황화물 • 황화물계 전해질 • 히트싱크 • 히트파이프 • 히트펌프
|
|
|
| 배터리 제품
|
1865 배터리 • 2170 배터리 • 4680 배터리 • 기린 배터리
|
|
|
| 위키 : 자동차, 교통, 지역, 지도, 산업, 기업, 단체, 업무, 생활, 쇼핑, 블록체인, 암호화폐, 인공지능, 개발, 인물, 행사, 일반
|
|
위키원
