좋은 일만 2025년이 되길 바라는 마음으로 새해를 맞이한 게 엊그제 같은데, 어느덧 1월도 얼마 남지 않았습니다. 여러분들의 첫 달은 어떻게 보내셨나요?
다음 주에는 벌써 올해의 첫 번째 명절, 설 연휴가 기다리고 있죠. 새해 복 많이 받으시고, 연휴에도 반가운 얼굴들과 함께 행복한 시간 보내시길 바라봅니다.
2025년 첫 뉴스레터에도 양질의 배터리 지식을 담아냈으니, 함께 살펴보시죠!
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[인포그래픽] 실리콘 음극재 편
오래전부터 흑연은 음극재 원료로 널리 쓰이고 있습니다. 흑연은 규칙적인 층상 구조를 가지고 있어 그 사이로 리튬이온이 쉽게 이동할 수 있기 때문입니다. 하지만 배터리의 성능과 용량이 지속적으로 증가함에 따라, 더 빠르게 충전할 수 있는 차세대 음극재에 대한 니즈가 커지고 있죠! 그렇다면 흑연의 뒤를 이을 음극재 소재는 무엇일까요? 바로 실리콘입니다. 실리콘은 흑연보다 큰 에너지 밀도를 구현할 수 있어 새로운 가능성을 보여주고 있죠.
흑연은 탄소 원자 6개당 리튬이온 1개를 저장하는 반면, 실리콘은 실리콘 원자 1개당 리튬이온 4.4개를 저장합니다. 흑연 음극재에 비해 실리콘 음극재가 1g당 용량이 10배 이상 높은 셈인데요! 에너지 밀도를 향상시켜 배터리 용량을 늘리는 것은 물론 급속 충전 설계에도 유리한 실리콘 음극재! 뿐만 아니라, 경제적이면서도 친환경 소재라는 장점도 있죠. 그렇다면 한눈에 이해하기 쉬운 인포그래픽과 함께, 자세한 내용은 링크를 통해 확인해 보겠습니다.
[인포그래픽] 대표 양극재 비교 편 배터리의 또 다른 핵심 구성요소로는 양극재가 있죠. 특히 NCM, NCA, NCMA가 대표적인 양극재로 꼽히는데요. 세 가지 모두 리튬코발트산화물을 기반으로 하되, 구성 성분을 조금씩 달리하여 각자의 특징을 갖고 있습니다. 그럼 세 가지 대표 양극재를 함께 비교하며 알아볼까요?
배터리의 가격 경쟁력과, 더 높은 수준의 안전성 확보에 대한 관심이 지속적으로 확대되고 있습니다. 이에 따라 ‘고전압 미드니켈 배터리’가 주목받고 있는데요.
미드니켈 배터리는 양극재에서 니켈 함량이 40~60% 구간에 속하는 배터리를 말합니다. 니켈과 코발트 대신 망간 함량을 늘려, 안전성은 높이고 제조 비용은 낮출 수 있다는 장점이 있죠. 이에 더해 ‘고전압 미드니켈 배터리’는 니켈 함량을 줄이면서 상대적으로 낮아진 에너지 용량을 고전압을 통해 극복했습니다. 이를 통해 에너지 밀도를 높일 수 있었죠.
LG에너지솔루션은 고전압 미드니켈 배터리 개발을 위해 단결정 양극재(Single-Crystal Cathodes)를 비롯해, 다양한 측면으로 연구를 이어가고 있습니다.
원통형 배터리의 과거, 현재 그리고 미래 LG에너지솔루션은 다양한 형태의 배터리 연구에도 매진하고 있습니다. 그중 원통형 배터리는 높은 안전성을 기반으로, 가장 진보 된 소재를 빠르게 적용할 수 있죠. 이를 활용해 원통형 배터리의 에너지 밀도와 출력을 높이기 위한 시도가 이루어지고 있습니다. 더욱 자세한 내용은 소형전지개발 센터 이관수 님의 발표로 알아보겠습니다.