배터리 양극재 음극재 뜻, 이차전지 구조와 개념 쉽게 알아보기
양극재 음극재 차이
배터리의 양극재와 음극재는 우리가 흔히 쓰는 리튬이온 배터리의 기본 4가지 요소에 속한다. 리튬 배터리는 기본적으로 양극재, 음극재, 전해액, 분리막 4가지 요소로 구성되는데, 양극의 리튬이온이 음극으로 이동하면 배터리가 충전, 반대로 음극의 리튬이온이 양극으로 돌아가면 배터리가 방전된다. 이온은 기본적으로 전하이기 때문에 음극에 있는 상태가 안정된 상태이나, 이것을 인위적인 에너지를 투입하여 양극으로 올려다 놓으면, 이는 에너지를 가진 충전체가 된다. 양극재는 양극으로 쓰이는 '재료'를 의미하며 리튬이온이 충전상태에 있을 때 놓이는 구역에 놓이는 재료가 되기 때문에 배터리 용량과 평균 전압을 결정하는 중요한 요소이다.
배터리의 성능을 좌지우지하므로 가장 배터리의 핵심소재이며, 리튬이온 배터리 제조원가의 35% 이상을 차지하는 것으로 알려져 있다. 니켈 코발트 망간 알루미늄이 대표적인 양극재 원료인데, 이 금속들을 어떤 비율로 어떤 공정으로 조합하느냐에 따라 배터리의 성능이 달라진다. NCM, NCA, LFP라고 불리는 배터리 조합방식은 각각 금속들의 조합을 다르게 하여 만든 배터리 양극재인데 각각 장단점이 존재한다. 음극재는 배터리의 충전 속도와 수명을 결정하는 부분이다. 음극재는 층상구조로 쌓여있는 흑연을 사용하여 만들어진다. 그러나 충전과 방전을 반복하면 팽창하는 구조이기 때문에 구조가 무너져 소모적으로 사용되는 부분이 바로 음극 재이며, 배터리의 안정성에 기여하는 바가 큰 부분이다. 제조원가중 약 14%를 차지하는 것으로 알려져 있다.
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