EV와 무엇을위한 리튬 이온 배터리는 개선하기 위해?
| Jerry Huang
리튬 배터리에는 리튬 이온 배터리와 리튬 금속 배터리의 두 가지 주요 유형이 있습니다. 지금까지 전기차에 사용되는 리튬이온 배터리는 LFP(LiFePO4), NCM(LiNiMnCoO2), NCA, LCO(LiCoO2), LNO(LiNiO2), LMO(LiMn2O4, Li2MnO3), LTO 배터리 등이 있다.
리튬 금속 배터리는 1970년 MS Whittingham에 의해 처음 발명되었지만 이 오래된 유형의 리튬 금속 배터리는 일반적으로 재충전이 불가능합니다. 한편, 경량, 현재 리튬 이온 배터리의 2배 에너지 밀도, 긴 수명, 합리적인 비용 및 그 어느 때보다 안전한 전체 이점을 가진 SolidEnergy Systems에서 개발한 새로운 충전식 리튬 금속 배터리가 대규모 응용 분야에 이르렀습니다. 바라건대 이것은 최신 및 차세대 리튬 배터리가 될 것입니다.
Wikipedia 인용: 리튬 이온 배터리 또는 리튬 이온 배터리(LIB)는 충전식 배터리 유형입니다. 리튬 이온 배터리는 일반적으로 휴대용 전자 제품 및 전기 자동차에 사용되며 군사 및 항공 우주 응용 분야에서 인기가 높아지고 있습니다. 프로토타입 리튬 이온 배터리는 1970년대에서 1980년대 사이에 John Goodenough, Stanley Whittingham, Rachid Yazami 및 Koichi Mizushima의 초기 연구를 기반으로 1985년 Akira Yoshino에 의해 개발되었으며, 상용 리튬 이온 배터리는 Sony와 1991년 니시 요시오가 이끄는 아사히 카세이 팀.
화학, 성능, 비용 및 안전 특성은 LIB 유형에 따라 다릅니다. 휴대용 전자 제품은 주로 리튬 코발트 산화물(LiCoO2)을 양극 물질로 사용하는 리튬 폴리머 배터리(전해질로 폴리머 겔 사용)를 사용합니다. 이 배터리는 높은 에너지 밀도를 제공하지만 특히 손상될 경우 안전 위험이 있습니다. 리튬 철 인산염(LiFePO4), 리튬 이온 망간 산화물 배터리(LiMn2O4, Li2MnO3 또는 LMO) 및 리튬 니켈 망간 코발트 산화물(LiNiMnCoO2 또는 NMC)은 에너지 밀도가 낮지만 수명이 길고 화재 또는 폭발 가능성이 적습니다. 이러한 배터리는 전동공구, 의료기기 및 기타 역할에 널리 사용됩니다. NMC 및 그 파생물은 전기 자동차에 널리 사용됩니다.
리튬 이온 배터리의 연구 분야에는 수명 연장, 에너지 밀도 증가, 안전성 향상, 비용 절감, 충전 속도 증가 등이 있습니다. 대표적인 전해질에 사용되는 유기용매의 가연성과 휘발성을 기반으로 안전성을 높이기 위한 방안으로 불연성 전해질 분야에 대한 연구가 진행되고 있다. 전략에는 수성 리튬 이온 배터리, 세라믹 고체 전해질, 고분자 전해질, 이온성 액체 및 심하게 불소화된 시스템이 포함됩니다. (위키피디아 인용하지 않음)
EV용 주요 리튬 배터리는 NCA와 NCM이며, LFP는 2020년 세계 시장에서 마이너 옵션입니다. LFP 단일 셀의 에너지 밀도는 일반적으로 약 110Wh/kg이고 190Wh/kg으로 만들 수 있는 경우는 거의 없습니다. 실제로 NCM 단일 셀 배터리의 에너지 밀도는 200Wh/kg이 될 수 있으며 곧 300Wh/kg이 될 수 있습니다. 그러나 NCA 배터리의 경우 오늘날 약 300Wh/kg이 될 수 있습니다. Tesla는 현재 글로벌 공급망에서 Panasonic 및 LG Chem의 NCA 배터리를 주로 사용하고 CATL의 NCM 및 LFP 배터리도 적용합니다.
LFP 배터리는 NCA/NCM 배터리보다 비용이 저렴하고 안전성이 훨씬 우수하다는 장점이 있지만, 에너지 밀도가 비교적 낮다는 점은 분명히 단점입니다.
NCA와 NCM 배터리의 비교를 위해 연구 및 시장 응용 프로그램에 따르면 NCA 리튬 배터리는 NCM 리튬 배터리보다 코발트 함량이 적고 수명이 훨씬 더 길며 열화가 훨씬 적지만 NCA의 사이클 수명은 NCM보다 낮습니다. 배터리. NCA 배터리의 일부는 수명이 20년에 달하는 우주 공간의 태양 에너지 저장에 사용됩니다! NCA 배터리의 단점은 안전 계수에 있으며 지금까지 고온 환경에서 NCM 및 LFP만큼 안전하지 않습니다. 그러나 연구자들은 NCA가 안전성과 생산이 향상됨에 따라 가까운 장래에 EV의 첫 번째 선택이 될 것이라고 믿습니다.
참고: 염기성 리튬 염으로서 수산화리튬 일수화물, 탄산리튬(LIB 음극 재료에 자주 사용됨) 및 염화리튬은 전해질용 LiPF6, LiFSI, LiTFSI 및 LiBF4 또는 양극용 리튬 금속과 같은 다양한 리튬 화합물로 전환될 수 있습니다. 리튬 배터리 제조. 여기에서 Poworks 리튬염을 찾으십시오.