Intro
우리가 알고있는 이차전지 중 리튬이온배터리가 가장 친숙하실거라 생각한다. 특히 투자쪽으로 워낙 핫하기 때문에 관심도가 근 2년간 높아진 걸 느꼈다. 하지만, 리튬이온배터리와 리튬메탈배터리의 차이점에 대해서 헷갈리시는 분들도 계시는 것 같아 이번에 정리해보고자 하였다.
이차전지
충/방전이 되는 배터리를 의미한다. 일회용이 아닌 계속 충전해서 쓸 수 있는 배터리로, 전자기기에 들어가는 모든 배터리가 이에 해당된다. 이때 전기적에너지와 화학적에너지의 상호작용으로 충/방전이 진행된다.
이차전지의 거동전압대는 양극과 음극의 전압차로 볼 수 있는데, 하여 양극은 작동전압이 높아야하고, 음극은 작동전압이 낮아야한다.
* 일차전지에 대한 설명은 여기에서!
https://kkangjeong2.tistory.com/93?category=1000540
일차전지 : 알카라인 건전지와 망간 건전지의 공통점 및 차이점
일차전지 우리 모두가 이차전지에 관심을 가지고 있지만 그 시작은 일차전지에 있었다. 흔히 건전지라고 불리는 일차전지는 현재는 알카라인 건전지 (사실 알카라인 전지라고 표현된 것이 맞다
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리튬이온배터리
전기적에너지와 화학적에너지의 source를 리튬이온으로 정하고, 리튬이온이 양극과 음극사이를 움직이면서 충/방전이 되는 시스템이다. 리튬이온의 이름은 단순히 전지내부에 리튬이 이온상태로 존재하기 때문인데, 보통 양극이 리튬화합물(NCM,NCA,LFP)형태로 쓰이고, 음극은 흑연이나 흑연과실리콘 복합체를 사용하기도 한다.
이 시스템은 우리가 아는 것처럼 액체 전해질을 주로 사용하고, 현재 상용화된 시스템이기도 하다.
리튬메탈배터리
똑같이 리튬이온이 충전/방전 때 왔다갔다 하면서 용량이 발현되지만, 음극을 리튬메탈로 쓴다는 차이점이 있다. 이로인해 에너지밀도를 높일 수 있는데, 현재 상용화되진 못하고 있다.
리튬메탈 자체가 공기중에 노출되면 폭발할 가능성이 있고, 리튬이온이 리튬에 다시 plat될 때 (충전될 때) 리튬메탈에 고르게 붙는 것이 아니라 뾰족한 탐침형태로 자라기 때문에 리튬메탈이 뾰족하게 자라 양극과 만나면 내부단락이 생기게된다. 하여 현재는 전고체전지 + 리튬메탈로 연구가 진행되고 있는데, 전고체전지는 고체전해질이기 때문에 덴드라이트 억제가 어느정도 가능하지만 그래도 장기사이클로 가면 완전히 억제되긴 힘들다.
따라서 아직까지는 아슬아슬한 시스템이라고 볼 수 있다.
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2차전지 / 이차전지 : 리튬이온배터리 외에 차세대 배터리
차세대 전지 인트로 현재 이차전지 / 2차전지 시장은 리튬이온배터리가 장악하고 있다고 해도 과언이 아니다. 하지만, 리튬의 값이 비싸지고, 전기차의 보급으로 에너지 밀도가 높은 중대형 전
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