2차전지 양극재의 미세구조 제어는 배터리 수명과 안정성에 어떤 영향을 미칠까요?
안녕하세용!
입자 크기, 결정 결함, 표면 코팅 방식에 따라 충방전 반복 시 열화 메커니즘이 달라진다고 합니다. 이러한 미세구조 제어가 화재 위험과 성능 저하를 어떻게 줄이나요?
안녕하세요.
이차전자 양극재는 이차전지에서도 상당히 중요합니다. 또한 양극재의 미세구조 제어는 이차전지의 수명과 안전성을 동시에 좌우할 수 있을 정도로 상당히 중요해요.
크게 미세구조라고 하면 입자의 균일성이나 결함 같은 것이 있는데, 입자가 균일하면 배터리를 충방전할 때 리튬의 확산 경로가 안정될 수 있습니다. 그래서 국부적으로 생기는 스트레스와 균열을 방지할 수 있죠. 그리고 결함이 많을 경우에는 산소가 이탈한다던지 구조가 붕괴되기 쉽기 때문에 열화와 열폭주 위험이 커지게 됩니다. 이를 제어하면 안정성이 크게 개선될 수 있습니다.
오래쓰고, 안전하게 사용할 수 있는 배터리를 만들 수 있다는 것이죠.
감사합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
입자 크기를 균일 미세화라면 리튬 확산 경로가 짧아져 국부 과전륭와 발열을 줄일 수 있습니다 결정 겨함을 제어하고 표묜 코팅을 적용하면 전해질 분해와 SEI 불안정이 억제되어 반복 충방전 시 열화 속도가 느려집니다 기 결과 내부 단락 열폭주 가능성이 낮아지고 수명 출력 안정성이 동시에 개선됩니다
안녕하세요. 박재화 박사입니다.
배터리 수명 정말 중요하죠. 특히 전기차에서는 배터리의 수명과 안정성이 무엇보다 중요할 것 같은데요.
결론적으로 보면 양극재 미세구조의 제어는 수명과 안전성을 동시에 좌우할 수 있는 핵심이라고 할 수 있습니다. 입자의 크기가 균일하면, 충방전 할때 리튬 확산이 고르게 일어날 수 있습니다. 그 결과로 국부적인 열화를 줄일 수가 있는 거죠. 안전성 면에서 좋다고 볼 수 있습니다. 그리고 결정 결함이 많아지만 균일이 발생하거나 산소 방출이 쉽게 발생하기 때문에 성능 저하와 발열 위험이 커집니다.
그렇기 때문에 미세구조 제어는 화재 가능성을 낮추는 기본적인 전략 중 하나라고 볼 수 있습니다.
안녕하세요.
이차전지 중에서도 양극재에 대해서 상당히 핫하죠.
이차전지 양극재의 미세구조 제어는 배터리의 수명과 안정성에 큰 영향을 미친답니다. 대표적으로 입자의 크기를 균일하게 제어한다면, 충방전 할 때 리튬 확산이 안정되어 수명이 늘어나는 장점이 있습니다. 그리고 결정의 결함을 줄여준다면 구조 붕괴나 산소의 방출이 억제됩니다. 그 결과로 열폭주 위험이 감소할 수 있죠. 배터리 열폭주 기사에서 접했든 엄청 무섭잖아요. 그리고 다음으로 표면 코팅은 전해액과의 부반응을 막아줄 수 있어 용량이 저하되는 것을 막아줄 수 있습니다.
즉, 수명부터 안전성, 에너지 밀도 등 매우 큰 영향을 미칠 수 있습니다.