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배터리 기술 소개12

고체전해질 리뷰 3 : 고체 고분자 전해질 고체 고분자 전해질(SPE)의 발전과 도전 과제고체 전해질(SSEs)은 리튬 배터리에서 핵심 구성요소로, 높은 이온 전도도(≥10−3 S cm−1)와 매우 낮은 전자 전도도(고체 고분자 전해질(SPEs)은 다양한 유형으로, 이온 쌍체를 생성하는 단일 이온 고분자와 리튬 염을 혼합하여 만드는 이중 이온 고분자로 구분된다 .SPE는 PEO, PAN, PVDF, PMMA 등의 주요 고분자 매트릭스로 구성되며, 리튬 이온은 주로 비결정 성질의 고분자에서 이동한다 . SPE의 상업화는 낮은 이온 전도도에 의해 저해되며, 이를 개선하기 위한 여러 전략이 모색되고 있다. 특히, 무기 나노 이온이나 고체 전해질을 추가하여 복합체를 형성하는 방법이 주목받고 있다 .SPE는 뛰어난 가공 능력과 낮은 비용으로 새로운 에너지.. 2024. 11. 16.
고체전해질 리뷰2 : 고체전해질의 요구사항 3.1. 고체 전해질의 필요성과 가능성리튬 이온 배터리(LIBs)는 높은 안전성과 에너지 밀도를 제공하지만, 전통적인 구조로 인해 고에너지 밀도를 달성하기 어려운 한계를 가진다 .고체 리튬 배터리는 고체 전해질(SSE)을 사용하여 이러한 문제를 해결하며, 리튬 금속을 음극으로 사용하는 경우 높은 에너지 밀도를 만들 수 있다 .고체 전해질분야는 폴리머, 무기 화합물(산화물, 황화물, 할라이드) 등으로 구분되며, 각각의 전해질은 구조-활성 관계, 이온 전도율, 및 이온 이동 메커니즘과 같은 다양한 속성을 지니고 있다 . 또한, 고체 배터리가 처리해야 할 주요 문제로는 높은 계면 저항, 전해질과 전극간의 반응, 및 계면 불안정성이 있다 .현재 다양한 고체 전해질의 산업화상황은 여러 국가의 관련 기업을 기반으로.. 2024. 11. 14.
고체전해질 리뷰 1 : 고체전해질의 발전과 특성 리튬 이온 배터리의 발전을 위해서는 에너지 밀도, 지속 시간, 안전성을 개선하는 것이 중요하며, 이는 기존의 그래파이트 음극과 액체 전해질의 한계 때문이다 .고체 전해질은 리튬 배터리의 핵심 소재로, 비가연성 및 넓은 전기화학적 창을 제공하여 리튬 덴드라이트의 성장을 억제하고 안전성을 향상시킨다 . 이상적인 고체 전해질은 전도도, 전자 절연성, 전기화학적 창, 고체 전극과의 호환성, 열 안정성, 저비용 원재료, 및 간단한 합성 방법 등의 요구사항을 충족해야 한다 . 고체 전해질연구의 진보로 인해 고온 전도율이 뛰어난 다양한 고체 전해질이 개발되었지만, 여전히 대규모 산업 적용에는 상당한 도전 과제가 있다 .고체 전해질의 종류로는 고체 고분자 전해질, 무기 고체 전해질, 그리고 유기-무기 복합 전해질이 있.. 2024. 11. 13.
배터리 제조 기술 1 : 슬러리 슬러리의 구성 요소슬러리는 일반적으로 활성 성분, 용매, 바인더, 그리고 전도성 및 유연성을 위한 기타 첨가물로 구성된다.제형은 다양하지만, 기본적인 구성 요소는 위와 같다.슬러리의 기능성을 극대화하기 위해서는 각 성분의 역할이 중요하다.바인더는 슬러리의 강도와 안정성을 높이는 데 기여한다.균일한 슬러리의 중요성혼합 과정의 핵심 요구 사항은 균일하고 안정적인 슬러리를 얻는 것이다.슬러리의 입자 크기가 균일해야 coating 품질이 향상된다.응집체가 혼합물에 존재하면 coating 품질에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.따라서, 균일한 슬러리를 만드는 것이 매우 중요하다.바인더의 역할과 분산바인더의 혼합 및 분산은 과정에서 중요한 단계이다.바인더는 액체 또는 분말 형태로 공급될 수 있다.분말 형태의 바인더는.. 2024. 11. 12.
전고체 배터리 생산량 및 가격 예측 고체 배터리의 상용화**고체 배터리(SSB)**의 상용화가 가속화되고 있다.TrendForce의 최신 연구 결과에 따르면, 도요타, 닛산, 삼성 SDI와 같은 주요 제조업체들이 이미 파일럿 생산을 시작하였다.이러한 기업들은 2027년까지 GWh 수준의 생산량을 목표로 하고 있으며, 생산 규모를 확대하기 위해 경쟁하고 있다.고체 상태 배터리는 안전성과 에너지 밀도에서 유망한 개선을 제공하지만, 높은 생산 비용, 복잡한 제조 과정, 성숙한 공급망 부족과 같은 상당한 도전 과제에 직면해 있다.파일럿 생산 시작**전고체 배터리(SSB)**의 응용에 대한 글로벌 추구와 기대가 상용화 과정을 가속화하고 있다.주요 제조업체들이 파일럿 생산을 시작함으로써, 기술의 상용화가 더욱 가속화되고 있다.이러한 변화는 전기차(E.. 2024. 11. 4.
배터리 양극재 혁신과 환경적 과제 리튬 이온 배터리 산업의 발전리튬 이온 배터리의 성능 향상과 비용 절감은 지난 10-15년 동안 주요 관심사였다.리튬 이온 배터리의 환경적 및 사회적 영향이 점점 더 많은 비판을 받고 있다.공급망 집중에 대한 우려도 커지고 있으며, 이는 리튬 이온 배터리 수요의 급증과 관련이 있다.IDTechEx는 2023-2034년 동안 리튬 이온 배터리 수요가 연평균 16.7% 성장할 것으로 예측하고 있다.환경적 요구와 규제유럽에서는 배터리 여권이 도입될 예정이며, 이는 탄소 강도에 대한 요구사항을 강제하고 있다.배터리에 포함된 중요 자원(리튬, 코발트, 니켈 등)의 양과 출처에 대한 라벨링이 의무화된다.이러한 규제는 산업이 더욱 지속 가능한 관행을 채택해야 함을 강조하고 있다.양극재 혁신과 발전현재까지 리튬 이온 .. 2024. 11. 4.