안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
리튬이온 배터리에서 양극 집전체로 알루미늄 동박을 사용하는 근본적인 이유는 고전압 환경에서의 뛰어난 안정성 때문입니다.
배터리 작동 시 양극은 3.0~4.5V 이상의 높은 전압에 노출되는데, 알루미늄은 전해액과 반응해 표면에 아주 얇고 견고한 산화알루미늄 피막을 형성합니다. 이 보호막 덕분에 고전압에서도 부식되거나 녹지 않고 안정성을 유지 할 수 있어요.
반면, 음극 집전체인 구리는 고전압에서 쉽게 부식되므로 양극에는 부적합합니다. 또한 알루미늄은 전기 및 열 전도성이 우수해 전자를 효과적으로 전달하고 내부 열을 빠르게 내보냅니다.
가공성도 뛰어나 10~20㎛ 두께의 초박막으로 제작이 가능하며, 가격도 저렴하고 가벼워 경제성도 높습니다.
이러한 알루미늄 동박의 특성은 배터리 성능에 직결됩니다.
두께가 얇아질수록 양극재를 더 채울 수 있어 에너지 밀도가 높아지며, 표면 거칠기를 조절해 활물질과의 접착력을 높이면 내부 저항이 줄어들고 배터리 수명이 향상됩니다.
제 답변이 도움이 되었으면 좋겠습니다. 읽어주셔서 감사합니다.