리튬의 6가지 주요 유형

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리튬이온 배터리는 전기 자동차(EV)와 에너지 저장 시스템을 구동하는 핵심 기술로서 청정 에너지 전환의 중심에 있습니다.

그러나 리튬 이온 배터리에는 다양한 유형이 있으며 각각 장단점이 있습니다.

위의 인포그래픽은 Miao 등의 연구를 기반으로 한 6가지 주요 리튬 이온 음극 기술 간의 장단점을 보여줍니다. 그리고 배터리 대학교. 이것은 우리의 두 가지 인포그래픽 중 첫 번째입니다.배터리 기술 시리즈.

6가지 유형의 리튬 이온 배터리는 각각 다른 화학 성분을 가지고 있습니다.

대부분의 리튬 이온 배터리의 양극은 흑연으로 만들어집니다. 일반적으로 음극의 미네랄 구성은 변화하여 배터리 화학 물질의 차이를 만듭니다.

음극 물질에는 일반적으로 니켈, 망간, 코발트 또는 철을 비롯한 기타 광물과 함께 리튬이 포함되어 있습니다. 이러한 구성에 따라 궁극적으로 배터리의 용량, 전력, 성능, 비용, 안전성, 수명이 결정됩니다.

이를 염두에 두고 6가지 주요 리튬 이온 양극 기술을 살펴보겠습니다.

NMC 음극에는 일반적으로 니켈이 많이 포함되어 있어 배터리의 에너지 밀도가 증가하고 EV의 주행 거리가 길어집니다. 그러나 니켈 함량이 높으면 배터리가 불안정해질 수 있으므로 열 안정성과 안전성을 높이기 위해 망간과 코발트를 사용합니다. 다음을 포함하여 여러 NMC 조합이 상업적 성공을 거두었습니다.NMC811(니켈 80%, 망간 10%, 코발트 10%로 구성),NMC532, 그리고NMC622.

NCA 배터리는 높은 에너지 밀도 및 특정 전력을 포함하여 NMC와 니켈 기반 이점을 공유합니다. NCA는 망간 대신 알루미늄을 사용해 안정성을 높였습니다. 그러나 NCA 음극은 다른 리튬 이온 기술보다 상대적으로 덜 안전하고 가격이 더 비싸며 일반적으로 고성능 EV 모델에만 사용됩니다.

니켈과 코발트 대신 철과 인산염을 사용하기 때문에 LFP 배터리는 니켈 기반 배터리보다 제조 비용이 저렴합니다. 그러나 비에너지가 더 낮고 표준 또는 단거리 EV에 더 적합합니다. 또한 LFP는 가장 안전한 화학 물질 중 하나로 간주되며 수명이 길어 에너지 저장 시스템에 사용할 수 있습니다.

LCO 배터리는 에너지 밀도가 높지만 수명이 상대적으로 짧고 열 안정성이 낮으며 특정 전력이 제한된다는 단점이 있습니다. 따라서 이러한 배터리는 장기간 동안 비교적 적은 양의 전력을 공급할 수 있는 스마트폰 및 노트북과 같은 저부하 애플리케이션에 널리 사용됩니다.

망간 스피넬 배터리라고도 알려진 LMO 배터리는 향상된 안전성과 빠른 충전 및 방전 기능을 제공합니다. 전기차에는 LMO 양극재가 NMC와 혼합되는 경우가 많다. LMO 부품은 가속 시 높은 전류를 제공하고, NMC는 주행거리를 ​​연장한다.

양극 구성에 따라 차이가 나는 위의 다른 화학 물질과 달리 LTO 배터리는 리튬 및 티타늄 산화물로 만들어진 고유한 양극 표면을 사용합니다. 이러한 배터리는 극한의 온도에서 탁월한 안전성과 성능을 발휘하지만 용량이 낮고 상대적으로 가격이 비싸 대규모 사용이 제한됩니다.

이제 우리는 리튬 이온 배터리의 6가지 주요 유형에 대해 알았습니다. 이들 중 어떤 것이 EV 시장을 지배하고 있으며, 앞으로 이러한 배터리는 어떻게 변할까요?

알아 보려면 계속 지켜봐 주시기 바랍니다2 부~의배터리 기술 시리즈여기서는 2021년부터 2026년까지 예상 시장 점유율을 기준으로 최고의 EV 배터리 화학을 살펴보겠습니다.

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