자동차용 이차전지에 요구되는 요건과 최신 기술동향

전문가 제언

○ 리튬이차전지는 다른 니켈수소 이차전지나 납축전지에 비해 경량이며 높은 출력특성을 가지고 있어 최근 전기자동차, 하이브리드자동차와 같은 고출력용 전원으로서 주목되고 있다.

 

○ 리튬이차전지의 탄소계 음극활물질은 결정성이 높은 흑연계와 결정성이 낮은 비정질계 탄소로 대별된다. 흑연은 탄소원자의 6각 망면이 규칙적으로 적층된 구조를 가지고 있으며 적층된 6각 망면의 단부로부터 리튬의 삽입, 탈리반응이 진행된다.

 

○ 흑연은 안정한 전위를 발현하며 전지전압이 안정하고 충전상태에 의한 입출력 특성의 변동이 비교적 작은 고에너지밀도의 리튬이차전지를 얻을 수 있다. 그러나 리튬의 삽입, 탈리반응이 6각 망면의 단부에서밖에 진행하지 않으므로 입출력값이 현저하게 낮고 또한 결정성이 높은 흑연 표면에서 전해액의 분해와 리튬이 석출되기 쉽기 때문에 사이클 수명, 보존수명 특성이 나쁘고 장기간에 걸쳐 높은 입출력 특성을 유지하기 어려운 것이 과제로 되어 있다.

 

○ 비정질탄소는 6각 망면의 적층이 불규칙하지만 망면구조를 갖지 않으므로 리튬의 삽입, 탈리반응은 비교적 많은 표면에서 진행되므로 리튬의 삽입, 탈리반응의 저항이 낮아 고입출력의 리튬이차전지를 얻기가 용이하다.

 

○ 이 논문은 미래의 에너지사회를 유지하는 축전지에 관하여 현존하는 리튬이온전지로부터 혁신적인 축전지로의 전개에 대하여 기술하고 있다. 상세하게는 축전지의 에너지밀도, 리튬이온전지의 전개와 한계, 리튬공기 전지, 전고체형 리튬금속전지, 리튬금속이차전지 등 새로운 축전지에 대하여 기술하고 있다.

 

○ 국내에서의 축전지에 관한 연구개발 동향을 보면 현대자동차, 생산기술연구원 등이 고에너지밀도 양극재료 등을 연구하고 있으며 삼성 SDI는 보쉬와 공동으로 특허를 출원하고 있다. 일본의 토요타자동차 등이 국내특허를 취득하고 있어 경쟁이 예상되고 있다.

 

저자

Kanamura Kiyoshi

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2015

권(호)

63(3)

잡지명

工業材料

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

18~23

분석자

서*석

분석물

• 자동차 이차전지에 요구되는 요건과 최신 기술동향.pdf [481,284 byte]

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