[전공자가 알려주는] High nickel NCM과 LFP 양극 소재

[@nawazfrank4808]

덕분에 많이 배웠습니다. 과거 언급해주신 회사 외 이녹스는 수산화 리튬을, CNGR은 황산 니켈 등 LFP, NCM에 대해 연구하는 회사들이 각 많아지는 것 같아요.

[@배터리박사]

지속적으로 배터리 관련은 올라갈거에요~장투해서 성공하시길!

[@nawazfrank4808]

@@배터리박사 답글 감사합니다. 전 투자는 안하고 업무차 ㅎㅎ 요즘 배터리 공장들이 중국과 같이 많이 짓다보니 ㅎㅎ

[@배터리박사]

전기차의 미래를 위해 훌륭하신 업무를 수행 중이군요...!! 덕분에 중국 내 공장에 대한 이야기도 많이 궁금해집니다!!

[@Therefore75]

구반반 배터리가 엘에프피 배터리보다 더 가격이 싸다는 게 그간의 박순혁작가의 주장인데, 이건 뻥일까요? 삼원계 배터리지만 구반반이 LFP보다 더 싸다는 박순혁작가의 말이 사실이라면, 왜 업체들은 더 비싸고 성능도 떨어지는 LFP 배터리를 전기차에 쓰고 있고 앞으로 쓸려고 하죠?

[@배터리박사]

LFP만큼 열적 안정성과 수명특성이 구반반에서는 나오기 힘들기 때문입니다. 가격측면에서는 LFP와 구반반이 거의 유사한 가격으로 될 수는 있으나, 구반반이 LFP보다 "훨씬" 저렴해지기는 힘들 것으로 생각합니다.

[@Therefore75]

​@@배터리박사그렇군요. 그런데 얼핏 생각해봐도, 다량의 리튬과 매우 저렴한 인산철로 만드는 LFP 배터리가 구반반 삼원계 배터리보다는 더 싸지 않을까요? 구반반은 90%의 니켈과 코발트 망간 리튬을 조합해 만듭니다. 니켈의 가격이 리튬의 절반 정도라지만 구반반 배터리가 인산철 배터리보다는 비싼 게 당연하지 않을까요?

[@mandooman98]

망간이 어떻게 구조적 안정성에 기여하는지 궁금해요!

[@배터리박사]

간단히, 양극 소재가 이루는 결정 구조에서 NCM 양극 소재 내 망간이 니켈과 코발트 사이를 이어준다고 보시면 됩니다. 망간은 전기화학 반응에 직접 참여는 하지 않는데, 대신 NCM이 가지고 있는 층상 결정구조의 변형을 억제시켜준다고 보시면 좋을 듯 합니다.

[@jeanie9358]

안정성을 확보한 소재에 용량을 증대시키는 방법보다 용량을 증대시켰지만, 안정성이 불안한 소재에 연구를 하게 된다면 상대적으로 방법도 쉽고 비용도 저렴하다는 내용이 잘 이해가 가지 않았는데 혹시 더 자세히 알려 주실 수 있으실까요??

[@배터리박사]

용량이 작지만 안정성이 있는 소재에 대해서 용량을 증대시키는 방법은 이미 정해져 있는 수치를 더 높게 바꾸어야 한다는 것이라고 생각하시면 좋을 것 같습니다. 예시로 크기가 정해져있는 500ml 물병 한 병을 가지고 2L 물병 한 병으로 만들어야 한다면 많이 어렵겠죠. 다만, 2L의 물병이 용량은 크지만 부피도 마찬가지로 너무 커서 들고다니기가 어려워 안정성이 불안하다면, 500ml의 물병 4개로 만들어서 안정성을 해결할 수 있는 방법이 있겠죠. 위의 예시를 바탕으로, 높은 용량을 가지는 소재에 서 안정성을 해결하기 위한 방법은 낮은 용량을 가지는 소재에 용량을 증대시키는 방법보다 상대적으로 해결하기 쉽다는 것입니다. 도움이 되셨길 바랍니다.

[@jeanie9358]

@@배터리박사 감사합니다!ㅠㅠㅠ

[@bradyoon7148]

차세대는 망간히치 아닌가요? 망간리치도 용량을 늘릴 수 있다던요 ㅎㅎ

[@배터리박사]

망간리치도 차세대 양극 소재로 속하긴 하지만, 망간리치의 가장 큰 단점은 수명 특성입니다. 그래서 수명 특성을 해결하는 연구가 다방면으로 이루어지고 있는데, 상대적으로 단결정 양극소재 보다는 연구개발이 더 많이 필요한 상황이라고 생각합니다..!

[@bradyoon7148]

@@배터리박사 답글 감사합니다

[@kikickkikiki6490]

전구체 없이 니켈 코발트 망간 리튬 섞어서는 양극재 만들수 없나요?

[@배터리박사]

@@kikickkikiki6490 가능한데, 소재 퀄리티가 좋지 않을 수 있습니다.

[@hf9069]

Lfp는 양극재 그냥철을 쓰나요 아니면 산화철을 쓰나요?

[@배터리박사]

철이라는 소재 자체가 그 상태 그대로 유지하는게 힘들어서, LFP 양극재를 합성할 때에는 FePO4(H2O)2 등의 철 공급원을 사용합니다.

[@hf9069]

원료로서요 ㅠ답답하네요 그냥 철이라고만 나와있어서 산화철이 투입되는건 맞네요 그럼

[@박이석-k4z]

하이니켈 90%넘어가면 lfp보다 저렴해질수있나요??

[@배터리박사]

아무래도 니켈이 철보다는 저렴해질 수가 없어서 ㅎㅎ..가격 측면에서는 LFP가 많이 유리하긴 합니다 ㅎㅎ

[@한승규-f7l]

Nmp용매는 뭔가요?

[@배터리박사]

배터리 전극을 제조할 때에는 slurry 공법을 이용합니다. 통상 양극 slurry를 제조할 때에는 양극 활물질, 도전재, 바인더 그리고 NMP (용매)를 혼합하여 제조합니다. 이 때 사용되는 NMP는 N-Methyl-2-pyrrolidone의 약자로 독성 유기 용매입니다. 전극은 slurry를 만들고 이를 집전체 위에 도포 후 용매를 제거하는 과정을 통해 제조하는데, 이때 용매를 제거하는데 비용이 발생합니다. 이 비용을 절감하기 위해서 건식 공정 등 친환경적이며 비용을 줄일 수 있는 방법으로 전극을 제조하는 연구가 진행되고 있습니다.

[@유찔찔]

양극재 알짜배기 내용

[@배터리박사]

ㅎㅎㅎ감사합니다~