고체전지

고체전지'(固态电池)는 현재 일반적으로 사용되는 리튬이온 배터리와 리튬이온 폴리머배터리와는 달리 고체 전극과 고체 전해질을 사용하는 배터리이다. 과학계는 리튬이온 배터리가 이미 한계에 도달했다고 보고 있기 때문에 고체전지와 그래핀 배터리는 최근 리튬이온 배터리를 계승할 수 있는 배터리로 여겨지고 있다. 고체 리튬 배터리 기술은 리튬·나트륨으로 만든 유리화합물을 전도물질로 사용하며 기존 리튬배터리의 전해액을 대체하고 리튬배터리의 에너지 밀도를 크게 향상시킨다.

역사

배터리(고체전지로 확대)는 무선전기장치(lid ionic devic)로 간주되었다. 고체이온학은 고체 전해질 황화은과 플루오르화납(Lead fluoride)을 발견한 과학자 마이클 패러데이 (Michael Faraday)에서 기원한다

고체전지의 발전은 1950년대에 이미 시작되었다. 하지만 1세대 고체전지는 에너지 밀도와 배터리팩 전압이 낮고 내부 저항이 매우 높았다.

1990년대 미국 오크리지 국립연구소는 차세대 고체 전해질을 개발했다. 이 새로운 고체 전해질들은 이후 어떤 박막 리튬 배터리에 사용되었다.

2013년 미국 콜로라도대학교 포드 캠퍼스의 과학자들은 철과 황을 기반으로 한 합성 음극 고체 리튬배터리를 개발했다.

종류

• 반고체 상태(Half solid) : 액체전해질이 10% 이하
• 준고체 상태(Nearly solid) : 액체전해질이 5% 이하, 2020년
• 전고체 상태(All Solid) : 어떠한 액체전해질이 없음. 2025년 상용화

산업화

• 2020년까지 하이니켈 양극 + 준고체 상태 전해질 + 실리콘/탄소 음극으로 300Wh/Kg 실현
• 2025년 전 리튬 양극+ 전고체 전해질+ 실리콘/탄소, 리튬메탈 음극 배터리로 400Wh/Kg 실현
• 2030년 전 연료/리튬황/공기배터리로 500Wh/Kg 실현

니오의 고체전지

니오의 전기 세단 ET7

니오는 2020년 1월 CATL 등과 8억 위안을 투자해 합작회사를 설립해 1회 충전 1,000km를 주행할 수 있는 전고체 배터리를 개발했다고 발표했다. 니오는 360Wh/kg의 초 고에너지 밀도를 달성한 전고체 배터리를 2022년 4분기 출시할 것이라고 밝혔다. 150kWh 팩으로 출시될 것이며 기존 모델에 대해 교체 및 업그레이드가 가능하다고 덧붙였다. 이를 통해 니오의 모델 ES8의 경우 850km를 주행할 수 있으며 새로 선보일 ET7은 1,000km를(NEDC기준)을 커버할 수 있다고 주장했다. 다만 2022 년 1 분기에는 70kWh 및 100kWh 팩으로 만 제공된다고 한다. 이 새로운 배터리는 Nickel-Ultrarich Cathode 및 Si / C 복합 양극을 포함한 여러 기술을 결합한다고 밝혔다. 니오는 전해질 재료가 액체가 아닌 액체를 일부 섞거나 반고체 겔 상태의 재료를 사용한다. 니오의 전고체 배터리 공급사로는 솔리드 스테이트 라이언이 거론된다. 솔리드 스테이트 라이언은 20년 넘게 전고체 배터리를 연구해 온 중국 과학원 소속 첸 리퀴안 교수가 2016년 세운 회사다. 전고체 배터리 제조와 관련 17개의 특허를 보유하고 있다.

참고자료

• 〈固态电池〉, 《维基百科》
• 规划战略与信息中心, 〈固态电池全面分析：2020准固态，2025全固态〉, 《中国科学院青岛生物能源与过程研究所》, 2018-09-10
• 글로벌오토뉴스, 〈전고체 배터리 개발에 속도가 붙고 있다〉, 《다나와 자동차》, 2021-03-02
• 오소영 기자, 〈니오, NCM811 이어 전고체 배터리 탑재…솔리드스테이트라이언 협력〉, 《더그루》, 2021-01-17

같이 보기

• 전고체 배터리

이 고체전지 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