나트륨이온 이차전지용 양극재료의 개발

전문가 제언

○ 나트륨이온 이차전지(SIB)는 1980년대에 활발하게 연구되었으나, 리튬이온 이차전지(LIB)의 등장으로 검토가 중단되었다. 최근에 다시 주목받고 있는 이유는 리튬을 이용하는 전지보다 원자재 비용을 파격적으로 낮출 수 있다. 또 리튬보다 훨씬 다양한 나트륨 화합물이 존재하기 때문에 성능이 우수한 전극재료가 존재할 가능성이 높다.

 

○ 한편 나트륨의 표준 전극전위는 리튬에 비해서 약 0.3V 높다. 이 때문에 전지전압은 낮다. 또 나트륨은 리튬보다 이론용량도 낮아서 에너지 밀도도 낮다. 뿐 만 아니라 리튬금속에 비해 나트륨 금속은 활성이 높아서 안전성이 떨어진다. 특히 사용 중에 나트륨이 음극으로 석출되지 않도록 별도의 대책이 필요하다.

 

○ 본 문헌은 일본의 스미토모화학(주)의 이차전지 연구진이, 나트륨이온 이차전지용 층상 산화물을 중심으로 양극 활물질을 개발한 결과를 소개한 것이다. 내용 중에는 지금까지 밝혀진 양극 활물질을 비교적 소상하게 소개하고 있다. 또 새로운 층상 산화물의 개발 배경 및 합성 방법도 밝혔다. 특히 실용화 측면에서 다양한 평가 항목을 소개하고 그 결과를 LIB와 비교하면서 설명하고 있다. 나트륨이온 이차전지를 개발하는 연구자에게 좋은 참고자료가 될 것으로 생각한다.

 

○ 한국을 포함한 미국, 유럽, 일본, 중국 등, 세계 각국은 이차전지의 연구 개발에 집중적으로 투자하고 있다. 이것은 현재뿐만 아니라 미래의 산업 전반에 미치는 파급효과가 매우 크기 때문이다. 우리나라는 휴대폰용 소형 배터리를 가장 많이 생산하는 나라이므로, 대형 이차전지의 개발을 게을리 할 수 없다.

 

○ 특허청과 한국지식재산전략원(KIPSI)이 발간한 ‘2014 국가 특허전략 청사진 보고서’에 따르면 나트륨이온 이차전지기술을 미래 유망기술로 선정했다. 그러나 리튬이온 전지가 산업계, 학계, 또는 전문 연구기관 등에서 광범위하게 연구되고 있는 것에 비하면, 나트륨 이온전지는 아직 초보단계라 할 수 있다. 더 많은 관심과 노력이 필요하다.

저자

Takitaro Yamaguchi, Shingo Matsumoto, Satoru Kuze

자료유형

니즈학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2015

권(호)

83(3)

잡지명

電氣化學および工業物理化學

과학기술
표준분류

재료

페이지

188~192

분석자

허*도

분석물

• 나트륨이온 이차전지용 양극재료의 개발.pdf [523,345 byte]

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