전고체 배터리란?
전고체 배터리는 고체 전극과 고체 전해질을 사용하는 배터리입니다. 전고체 배터리는 배터리 내부에 액체가 전혀 없으며 무기 또는 유기 고분자 고체가 배터리의 전해질로 사용되는 것을 의미합니다. 전고체 리튬 배터리 기술은 리튬과 나트륨으로 만든 유리 화합물을 전도성 재료로 사용해 기존 리튬 배터리의 전해질을 대체해 리튬 배터리의 에너지 밀도를 크게 높이는 기술이다. 전고체 배터리는 우수한 안전성, 높은 에너지 밀도 및 강력한 사이클 성능이라는 장점을 가지고 있지만 단점은 큰 임피던스와 높은 비용입니다.
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전고체 배터리란 무엇인가요?
전고체 배터리는 일종의 배터리 기술입니다. 전고체전지는 현재 일반적으로 사용되는 리튬이온전지, 리튬이온폴리머전지와 달리 고체전극과 고체전해질을 사용하는 전지이다.
과학계에서는 리튬이온 배터리가 한계에 도달했다고 보고 있기 때문에 최근에는 전고체 배터리가 리튬이온 배터리의 위상을 이어받을 수 있는 배터리로 여겨져 왔습니다. 전고체 리튬 배터리 기술은 리튬과 나트륨으로 만든 유리 화합물을 전도성 재료로 사용해 기존 리튬 배터리의 전해질을 대체해 리튬 배터리의 에너지 밀도를 크게 높이는 기술이다.
전고체 배터리와 현재 주류를 이루는 기존 리튬 이온 배터리의 가장 큰 차이점은 전해질에 있습니다. 전고체 배터리는 고체 전해질을 사용해 기존 리튬이온 배터리의 전해질과 분리막을 대체한다. 기존 리튬이온 배터리는 주로 양극재와 음극재, 전해액, 분리막으로 구성된다. 양극재와 음극재는 배터리의 용량을 결정하며, 전해질과 분리막은 리튬이온을 운반하는 매개체 역할을 합니다. 이것이 본질적인 차이점입니다.
전고체 배터리의 주류 전해질은 폴리머, 산화물, 황화물 고체 전해질입니다. 유럽과 미국의 자동차는 폴리머 루트를 채택하고 있으며, Toyota, LG, Panasonic과 같은 한국 기업도 황화물을 선택했습니다. 선도적인 전력 배터리 회사인 중국 CATL도 황화물 경로를 선택했으며, Beijing Weilan, Jiangsu Qingtao, Ningbo Fengli 및 Taiwan Huineng과 같은 중국 회사도 모두 산화물 경로를 선택했습니다.
전고체 배터리의 장점과 단점:
장점:
전고체 배터리는 우수한 안전성, 높은 에너지 밀도 및 강력한 사이클 성능이라는 장점을 가지고 있습니다. 단점은 임피던스가 더 크고 비용이 더 높다는 것입니다. 하나씩 살펴보겠습니다.
1. 현재 삼원계 리튬 배터리의 에너지 밀도의 두 배에 도달할 수 있는 높은 에너지 밀도로, 동일한 무게로 두 배의 항속 거리를 달성할 수 있습니다. 예를 들어 Weilan New Energy가 출시한 반고체 배터리는 에너지 밀도가 360Wh/kg이며 1회 충전으로 1,000km를 주행할 수 있습니다. 전고체 배터리는 현재 리튬 배터리의 제한된 에너지 밀도를 깨고 더 높은 에너지 밀도를 달성할 수 있습니다.
2. 액체 전해질이 없으면 전해질 누출이나 내부 단락이 발생하지 않습니다. 고체 전해질은 리튬 수상돌기를 더 잘 억제할 수 있으며 리튬 금속에 대한 화학적, 전기화학적 안정성을 갖습니다. 높은 속도 성능과 급진적인 전기화학 시스템이 필요한 경우 특정 조건에서 리튬 수지상 결정이 고체 전해질에서 성장하며 내부 단락의 위험이 있습니다.
3. 탄탄한 사이클 수명. 리튬이온전지에 고체전해질을 사용하면 충방전 과정에서 액체전해질에 의해 형성되는 SEI막(고체전해질계면막) 문제를 해결하고, 리튬수상정의 출현을 억제함으로써 사이클성 및 성능을 크게 향상시킬 수 있다. 리튬 이온 배터리의 수명.
단점:
모든 것에는 양면이 있습니다. 장점이 있으면 단점도 있기 마련이죠. 전고체 배터리도 만병통치약은 아니다. 이에 상응하는 단점도 있습니다. 전고체 배터리의 단점 2가지를 소개합니다.
1. 제조 비용이 높기 때문에 기존 리튬 배터리의 장비 및 공정에 상당한 혁신이 필요하며 기술 연구 개발에 대한 투자가 큽니다. 희소원소를 줄이고 제조원가를 낮추는 것이 업계의 노력 방향이 됐다. 현재 산화물 경로를 사용하여 제조된 반고체 배터리는 기존 리튬 배터리 장비 및 프로세스와 70% 이상 호환되므로 배터리 회사가 고체 배터리로 더 효과적으로 전환하는 데 도움이 될 수 있습니다.
2. 계면 저항이 너무 큽니다. 고체 전해질과 전극 재료 사이의 계면이 고체-고체 상태이므로 전해질과 전극 사이의 유효 접촉 능력이 약하여 이온 전달 역학이 떨어집니다. 고체 물질에서는 배터리 성능에 영향을 미치는 인터페이스 임피던스가 발생합니다.
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파나소닉, 3분 만에 80% 충전하는 드론용 전고체 배터리 양산 예정
Sep 21, 2023 pm 08:21 PM
파나소닉홀딩스는 현재 드론 등 용도로 개발 중인 소형 전고체전지를 2020년대 하반기(즉, 2025~2029년) 양산에 돌입할 계획이라고 12일 밝혔다. 닛케이신문에 따르면 파나소닉홀딩스는 실용화가 가능하다면 약 3분 만에 드론 배터리 용량의 80%를 충전할 수 있을 것으로 예상된다고 밝혔다. 충전에 약 1시간이 소요되는 기존 리튬이온 배터리에 비해 편의성이 대폭 향상된다. 파나소닉 홀딩스는 자사의 기술 시연을 언론과 고객사에 최초로 공개하고 전고체 배터리를 선보였다. 금속 소재의 조성 등 세부적인 내용은 공개되지 않았지만 관계자는 일반 리튬이온의 약 3000회 충방전을 훨씬 뛰어넘는 수만회 충방전이 가능할 것으로 예상한다고 밝혔다. 배터리. 차세대 차량 배터리 백업으로서의 전고체 배터리
Ganfeng Lithium Industry, 에너지 밀도 260Wh/kg 초과 1세대 전고체 배터리 대량 생산 실현
May 24, 2023 am 08:16 AM
5월 22일 뉴스에 따르면 Ganfeng Lithium Industry(GFLithium)는 배터리 분야에서 여러 가지 중요한 혁신을 달성했습니다. 회사에 따르면 1세대 전고체 배터리 양산에 성공했으며, 2세대 전고체 배터리의 안전 성능은 자동차 산업의 요구 사항을 완벽하게 충족한다. 이 소식은 지난 5월 19일 진행된 간펑리튬 실적보고회 질의응답 시간에서 발표됐다. Ganfeng Lithium은 세계 최대의 리튬 금속 생산업체이자 국내 최대의 리튬 화합물 공급업체이기도 하며, "염수에서 리튬 추출", "광석에서 리튬 추출" 및 "리튬 회수"에 대한 산업화된 기술을 보유한 세계 유일의 회사 중 하나입니다. 재활용에서 ". 2022년까지 약 12만톤의 LCE(탄산리튬) 리튬염 생산능력을 갖춘 생산라인을 구축했으며, 1만톤 규모의 리튬염 공장은 세계 최대 리튬염 생산기지로 자리매김했다.
일본 TDK사는 전고체 배터리 분야에서 획기적인 진전을 이루었다고 주장하며, 소형 전자기기의 배터리 수명이 크게 향상될 것으로 예상된다.
Jun 19, 2024 am 05:36 AM
6월 17일 본 웹사이트의 소식에 따르면, 영국 파이낸셜 타임즈에 따르면, 일본의 TDK가 소형 전고체 배터리에 사용되는 소재에 획기적인 발전을 이루었다고 발표했으며, 이로 인해 무선 헤드폰부터 다양한 기기의 성능이 크게 향상될 것으로 예상됩니다. 스마트워치까지. 이 신소재의 에너지 밀도(특정 공간에 저장할 수 있는 에너지)는 1,000Wh/L에 이르며, 이는 TDK가 현재 양산 중인 배터리보다 약 100배 높은 수준이다. Apple 공급업체는 2020년부터 소형 전고체 배터리 개발을 진행해 왔으며, 경쟁사는 현재 50Wh/L의 에너지 밀도를 제공할 수 있는 제품을 보유하고 있는 반면, 기존 액체 전해질 2차 코인 배터리의 에너지 밀도는 약 400Wh입니다. /엘. 우리는 새롭게 개발한 전고체 배터리 소재가 사회의 에너지 전환에 크게 기여할 수 있다고 굳게 믿습니다. 우리는 계속 열심히 일할 것이다
전고체 배터리란?
Dec 12, 2022 am 10:27 AM
전고체 배터리는 고체 전극과 고체 전해질을 사용하는 배터리로, 전고체 배터리는 배터리 내부에 액체가 전혀 없고, 무기 또는 유기 고분자 고체를 배터리의 전해질로 사용하는 것을 의미합니다. 전고체 리튬 배터리 기술은 리튬과 나트륨으로 만든 유리 화합물을 전도성 재료로 사용해 기존 리튬 배터리의 전해질을 대체해 리튬 배터리의 에너지 밀도를 크게 높이는 기술이다. 전고체 배터리는 우수한 안전성, 높은 에너지 밀도 및 강력한 사이클 성능이라는 장점을 가지고 있지만 단점은 큰 임피던스와 높은 비용입니다.
파나소닉 홀딩스, 드론 충전 속도 대폭 향상시키는 전고체 배터리 기술 혁신 발표
Sep 21, 2023 pm 03:45 PM
지난 9월 12일, 파나소닉 홀딩스는 2020년대 하반기에 새로운 소형 전고체 배터리의 대량 생산을 시작할 계획이라는 흥미로운 기술 혁신을 발표했습니다. 파나소닉홀딩스는 이 기술이 드론, 전기차 등 분야의 판도를 완전히 바꿀 것으로 예상돼 업계의 큰 관심을 끌었다. 드론 배터리 용량의 80%를 완전히 충전하는 데 약 3초밖에 걸리지 않습니다. 충전 속도는 현재 사용되는 기존 리튬 이온 배터리보다 수십 배 빠릅니다. 즉, 사용자는 충전이 완료될 때까지 오랜 시간을 기다리지 않고도 드론을 더 빠르게 사용할 수 있습니다. 또한 Panasonic Holdings는 자사의 전고체 배터리의 충전량이 매우 높다고 주장합니다.
American ION Company의 전고체 배터리 분야 새로운 혁신: 125사이클 이상, 용량 감쇠율 5% 미만
Mar 07, 2024 pm 01:04 PM
3월 7일 본 사이트의 소식에 따르면 미국 배터리 스타트업 아이온 스토리지 시스템즈(ION)는 최근 자사의 전고체 배터리가 5% 미만의 성능과 용량 감쇠율로 125사이클 이상을 성공적으로 달성했다고 발표했다. 향후 배포 가능성을 위해 1,000회 이상의 주기를 제공합니다. 보도에 따르면 아이온(ION)은 미국 메릴랜드주에 위치한 전고체전지(SSB) 제조사로, 자사의 무양극·무압축 전고체전지 SSB가 미군에 의해 처음으로 시장에 배치돼 2위까지 올라갔다. 주요 고객 및 업계 기준. ION은 전기 자동차, 에너지 저장 장치, 가전제품, 항공우주 등 다른 시장으로 확장하기 전에 미국 국방부와 협력하여 SSB 배터리를 테스트해 왔습니다. ▲ION스토리지
2025년 양산, 창안자동차 최신 전고체전지 계획 공개
Dec 03, 2023 pm 08:34 PM
3일 뉴스에 따르면 창안자동차는 최근 최근 IR 활동 기록에서 전고체 배터리 계획의 최신 진행 상황을 공개했다. 창안자동차는 현재 반고체전지, 전고체전지용 전해질 신규 소재 개발과 핵심 공정 개발에 적극 나서고 있다. 이해에 따르면 회사는 차량 수요를 기반으로 전고체 배터리 개발을 단계적으로 추진하고, 2025년부터 점진적으로 애플리케이션을 양산할 계획이다. 에디터의 이해에 따르면 창안자동차는 경량화와 경량화 개선에 전념하고 있다. 전고체 배터리 연구개발에 있어서 배터리의 에너지 밀도는 350~500Wh/kg에 도달할 것으로 예상되며, 체적 에너지 밀도도 750~1000Wh/L에 도달할 것으로 예상됩니다. 이 새로운 형태의 배터리는 2030년쯤 본격적으로 대중화될 것으로 예상된다. 이 밖에 장안자동차는 리튬-황 배터리도 개발 중이다.
삼성SDI, 9분 만에 완전 충전, 20년 사용 가능한 미래 배터리 기술 시연
Apr 25, 2024 pm 05:22 PM
삼성SDI가 제37회 전기차 심포지엄 및 전시회(EVS37)에서 글로벌 석학들을 대상으로 전기차용 미래 배터리 기술을 시연했다. 전기자동차 올림픽은 1969년부터 시작된 세계 최대 규모의 전기자동차 세미나 및 전시회로, 전 세계 전기자동차 산업계와 학계 연구자들이 대집합하는 행사다. 국내에서는 2002년 부산, 2015년 경기 고양에서 올해로 세 번째 개최됐다. 올해 컨퍼런스는 서울 강남구 코엑스에서 나흘간 개최된다. 삼성SDI는 2015년 이후 두 번째로 EVS에 참가했는데, 규모는 이전 전시회보다 2배나 커졌다. 이번 전시회에서 삼성SDI가 선보이는 미래형 전자제품 3종은 것으로 알려졌다.