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> 음극재 원리
- 음극재는 충전할 때 양극에서 나오는 리튬이온을 받아들이는 소재임
- 리튬이온배터리에서는 낮은 전자 화학 반응성, 구조적 안정성 및 낮은 가격을 고려해 흑연을 사용함(인조흑연:천연흑연 = 7:3)
- 흑연은 탄소가 결합한 층이 여러 겹 쌓인 규칙적인 구조임
- 충전 과정으로 음극에 도달한 리튬 이온은 탄소층 사이에 저장됨
- 반복 충전으로 흑연 부피 변화는 구조 변형을 가져옴
- 이는 수명 감소 요인으로 작용됨
- 배터리 내부 분자의 구조적 특성을 고려한 제품 개발이 필수적임
- 양극소재 개발이 한계에 도달하며 음극 소재 변경이 가장 큰 기술 방향성으로 급부상 중임
- 주요 음극 소재로는 흑연계, 비경질 탄소계, 금속(실리콘, 주석 등)이 있음
- 흑연계는 높은 안정성, 높은 수명, 가격 문제로 천연 및 인조흑연을 혼합해 사용하는 추세임
- 비경질 탄소계는 높은 출력, 짧은 수명, 고속 방전에 유리한 특성이 있음
- 금속은 낮은 안정성, 짧은 수명, 고용량 배터리에 적합한 특성이 있음
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