리튬이온 이차전지용 나노구조 음극활물질 최근개발동향

전문가 제언

○ 여러 기능을 탑재한 스마트폰이 널리 실용화되면서 휴대형전자기기용 전원장치의 에너지밀도증가요청이 증대되고 있다. 온실효과가스저감을 위한 하이브리드자동차, 플러그하이브리드자동차와 배터리전기자동차 등의 환경친화형자동차의 실용화 및 풍력발전과 태양광발전 등이 널리 실용화됨으로써 대용량 리튬이온 이차전지실용화요구가 또한 증대되고 있다.

 

○ 이 보고서는 리튬이온 이차전지 에너지밀도증대와 사이클수명을 동시에 해결할 수 있는 음극활물질에 나노기술도입의 기술동향을 리뷰하고 있다. 음극활물질을 리튬이온 삽입/탈리 작용, 합금화/탈합금화 작용 및 리튬 전환작용을 활용하는 음극활물질로 크게 분류하여 리튬이온 이차전지용 음극활물질들에 나노구조화와 하이브리드화기술을 도입한 연구개발동향을 리뷰했다.

 

○ 용량증대에는 합금/탈합금 작용을 코어 셀 형 Si-C 음극, SnO2-SiO2형 음극활물질이 실용화에 가장 가까운 것으로 전망되고 있다. 삽입/탈리 작용을 활용한 차세대 음극으로서는 그래핀을 활용한 카본 나노구조체가 가장 유망하다. 전환작용을 이용하는 나노화기술은 사이클 수명과 전압히스테리시스 등에 많은 개발과제를 안고 있다.

 

○ LG화학, Samsung SDI, SK이노베이션 등 자동차용 대용량 리튬이온 이차전지분야에서 세계시장의 60%이상을 차지하면서 발전하고 있다. 음극활물질분야에의 나노화 기술에 있어서도 Si-기반 음극활물질 나노화 기술에서는 한양대학의 Y. K. Sun교수팀 등, 주석산화물에 SiO2버퍼층을 도입한 음극활물질 개발분야에서 충북대학의 나병기 교수팀 등, 철산화물나노결정에 카본 나노셀을 코팅한 음극활물을 개발하고 있는 서울대학교의 성영웅 교수팀 등 여러 그룹이 세계적으로 활동하고 있다.

저자

S. Goriparti, et al.,

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2014

권(호)

257()

잡지명

Journal of Power Sources

과학기술
표준분류

에너지

페이지

421~443

분석자

조*

분석물

• 리튬이온 이차전지 나노구조 음극활물질 최근 개발동향.pdf [182,674 byte]

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