2차전지의 원리 및 시장전망, 배터리

소개

1) 2차전지란 ?
외부 전원으로 공급받은 전류가 양극과 음극 사이에서 물질의 산화ㆍ환원 반응을 일으켜 생성된 전기를 충전하는 방식으로 반영구적 사용이 가능한 전지이다. 2차 전지는 분리막, 양극재, 음극재, 전해질 등의 4대 핵심소재로 구성된다. 한 번 쓰고 버리는 1차전지(primary battery, 일반 건전지)가 재사용이 불가능하고 전지의 수거나 재활용 등에 드는 비용이 많다는 단점이 있는 반면, 2차전지는 여러 번 충전을 할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 또한 2차전지는 노트북 컴퓨터와 휴대전화 등 들고 다니는 전자기기뿐만 아니라 전기자동차의 핵심소재이며, 부가가치가 높아 반도체 및 디스플레이와 함께 21세기 '3대 전자부품'으로 꼽힌다.

목차

1. Secondary battery principle
2. Secondary battery meterial
3. Market prospect
4. 참고문헌

본문내용

1. Secondary battery principle

1) 2차전지란 ?
외부 전원으로 공급받은 전류가 양극과 음극 사이에서 물질의 산화ㆍ환원 반응을 일으켜 생성된 전기를 충전하는 방식으로 반영구적 사용이 가능한 전지이다. 2차 전지는 분리막, 양극재, 음극재, 전해질 등의 4대 핵심소재로 구성된다. 한 번 쓰고 버리는 1차전지(primary battery, 일반 건전지)가 재사용이 불가능하고 전지의 수거나 재활용 등에 드는 비용이 많다는 단점이 있는 반면, 2차전지는 여러 번 충전을 할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 또한 2차전지는 노트북 컴퓨터와 휴대전화 등 들고 다니는 전자기기뿐만 아니라 전기자동차의 핵심소재이며, 부가가치가 높아 반도체 및 디스플레이와 함께 21세기 '3대 전자부품'으로 꼽힌다.

<중 략>

- 하지만 현재 사용되고 있는 Li 화합물들의 용량은 LiCoO2 120~145 mAh/g, LiNiO2 135~180 mAh/g, LiMn2O4 100~130 mAh/g의 수준이어서 장시간 사용에는 제한이 있음
◦ 더 작고 오래가는 리튬이온전지 생산하기 위해선 200mAh/g이상의 용량을 지닌 양극 활물질의 개발이 필요
- Nano-technology 활용 및 여러 금속 조합을 통한 성능 개선 연구들이 전 세계적으로 활발히 연구 중
◦ 폭발/화재등과 같은 리튬이온 전지의 안전성 문제는 과충/방전시 LiCoO2 구조가 불안정해지는 요인에 상당 부분 기인
- 리튬이온 전지의 빈번한 화재/폭발 사고는 전기 자동차의 적용에 가장 큰 이슈 사항
- LiCoO2는 용량 및 출력이 좋으나, 충/방전시 물질 구조가 불안정해지는 단점이 있어 이를 대체하기 위한 새로운 양극물질 개발이 활발히 진행 중
◦ 주요 전지 생산업체들의 대용량 전지용 양극재 물질 선택이 분분한 가운데 BYD등 중국 업체들이 LFP3)를 후보 물질로 채택하였으며, 일본 업체들은 최근 Fe을 Mn으로 치환시킨 LMP4)에 기대를 하고 있음

참고자료

· 강정화, <리튬 이차전지 산업 동향>, 해외경제연구소 산업투자조사실
· 정명민외, <리튬이온이차전지 기술동향과 미래전망>, KIST 이차전지센터
· 홍진규, <전력저장용 리튬 이차전지 개발 동향>, 삼성SDI