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[일신기술] 혁신적인 미래를 열어가는 전고체 배터리
안녕하세요, 일신오토클레이브 입니다.
요즘 이차전지에 대한 관심이 뜨거운데요.
뉴스에서도 SK 배터리 연구소, 포스코 고체 전해질 공장 착공 등 대기업에서도 이차전지에 대한 투자의 소식이 계속해서 들려오고 있습니다.
오늘은 전고체 배터리에 관해 알아보고자 합니다.
최근 블로그를 통해, 삼성SDI 에서 전고체 생산 파일럿 라인을 가동한 다는 소식을 전했었는데요
바로 이 전고체 배터리에 대해 더 자세히 알아보겠습니다~!
전고체 배터리는
기존 리튬 이온 배터리와 비교해 더 높은 에너지 밀도, 안정성, 충전 속도, 그리고 안전성을 제공하여
다양한 분야에서 혁신적인 변화를 가져올 것 으로 기대하고 있습니다.
[전고체 배터리의 기본 개념]
지금 우리가 사용하는 리튬이온 배터리는 양극, 음극, 분리막, 전해질로 구성됩니다.
현재 스마트폰이나 전동공구, 전기자전거, 전기자동차 등에 사용하는 리튬이온 배터리는 액체 상태의 전해질을 사용하고 있습니다.
이와 달리 전고체 배터리는 전해질이 액체가 아닌 고체 상태인 배터리입니다.
구조적으로 살펴보면 현재 사용하고 있는 대부분의 리튬이온 배터리는 양극과 음극 사이에 접촉을 방지하는 분리막이 위치하고 액체 전해질이 양극, 음극, 분리막과 함께 있지만, 전고체 배터리는 액체 전해질 대신 고체 전해질이 포함되면서 고체 전해질이 분리막의 역할까지 대신하고 있습니다.
리튬이온 배터리를 사용함에 있어 사용자들이 가장 우려하는 부분은 바로 안전성입니다.
현재의 리튬이온 배터리는 액체 전해질을 사용하다 보니 온도 변화로 인한 배터리의 팽창이나 외부 충격에 의한 누액 등 배터리 손상 시의 위험성이 존재합니다.
그래서 안전성을 높이기 위한 부품이나 장치들이 필요합니다.
이에 반해 전해질이 고체인 전고체 배터리는 구조적으로 단단해 안정적이며, 전해질이 훼손되더라도 형태를 유지할 수 있기 때문에 더욱 안전성을 높일 수 있습니다.
· 전고체 배터리의 장점
1. 높은 에너지 밀도: 전고체 배터리는 기존 리튬 이온 배터리보다 높은 에너지 밀도를 제공하여 더 많은 에너지를 저장할 수 있습니다. 이는 전기 자동차, 스마트폰, 노트북 등의 장치에서 더 오래 사용할 수 있는 장점을 가져옵니다.
2. 안정성과 안전성: 액체 전해질 대비 고체 전해질은 화재나 폭발 위험을 크게 줄여주어 더 안전하게 사용할 수 있습니다.
3. 빠른 충전 속도: 전고체 배터리는 높은 전기 전도성을 가지고 있어 충전 속도가 빠릅니다. 이는 장치를 더 빨리 사용할 수 있도록 도와줍니다.
· 전고체 배터리 개발 동향 _ (삼성 SDI)
삼성SDI는 전고체 배터리 개발에 집중하고 있습니다.
자체 개발 프로젝트 외에도 삼성전자 종합기술원, 일본연구소와 협력해 전고체 배터리 기술을 공동으로 개발하고 있습니다.
삼성SDI는 지난 2013년부터 모터쇼나 배터리 관련 전시회에서 중장기 전고체 배터리 기술들을 선보이고 있으며, 현재는 요소기술 개발단계로 상용화를 위해 개발에 매진하고 있습니다. 그리고 2분기 컨퍼런스콜에서 "검증된 소재 기술과 고체 전해질 등 독자적으로 개발한 신규 소재를 접목하여 고에너지밀도, 고안전성 전지 개발 가능성을 확인했다"며 차세대 배터리에 대한 자신감을 드러낸 바 있습니다.
한편 지난 3월 삼성전자 종합기술원은 1회 충전으로 주행거리 800km, 1,000회 이상 충방전이 가능한 전고체 배터리 연구결과를 공개하기도 했습니다. 전고체 배터리의 수명과 안전성을 높이면서도 크기는 반으로 줄일 수 있는 원천 기술을 담고 있는 이 연구내용은 세계적인 학술지 ‘네이처 에너지(Nature Energy)’에 게재되기도 했습니다.
전기차가 더 멀리, 안전하게 주행하기 위해서는 전고체 배터리 개발은 꼭 필요합니다. 아직은 개발 초기 단계로 상용화까지는 많은 시간과 난관이 있을 수 있지만 삼성SDI는 ‘초격차’ 기술 개발을 위해 최선을 다하겠습니다.
· 전고체 배터리의 산업적 적용
1. 전기 자동차: 전고체 배터리는 전기 자동차의 주행 거리를 늘리고 충전 시간을 단축하여 전기 자동차 산업을 혁신시킵니다.
2. 스마트폰 및 노트북: 더 높은 에너지 밀도로 인해 스마트폰과 노트북의 사용 시간이 증가하고 충전 시간이 단축됩니다.
3. 재생 에너지 저장: 전고체 배터리는 재생 가능 에너지 저장 시스템에 적용하여 불규칙한 재생 에너지 생산과 소비를 조절합니다.
· 전고체 배터리가 가져올 미래
전고체 배터리 생산 기술의 발전은 다양한 산업 분야에 혁신을 가져올 것으로 기대됩니다.
더 높은 에너지 밀도와 빠른 충전 속도로 인해 우리는 더 오래 지속되는 기기들과 더 빠른 충전 속도로 편리한 생활을 누릴 수 있을 것입니다.
또한 전기 자동차의 보급으로 인한 친환경적인 교통 수단이 늘어나고 에너지 저장 시스템의 효율성이 향상되어 에너지 절약과 탄소 배출 감소에 기여할 것으로 기대됩니다.
전고체 배터리 생산 기술은 현재와 미래의 기술 발전에 큰 영향을 미칠 것으로 기대되며, 우리의 삶을 더욱 편리하고 친환경적으로 만들어줄 것입니다.
전고체 배터리를 이해하는데 도움이 되셨기를 바라며,
전고체 배터리 파이럿라인에 적용되는 일신오토클레이브의 [정수압 프레스] 제품도 한번 둘러보시길 추천드립니다.
감사합니다.
정수압 프레스 소개
물, 기름 등의 액체나 기체 등이 사용되며, 유체 속에 존재하는 물체에 동일한 방향에 같은 힘이 전달될 수 있도록 하는 것으로, 처리하고자 하는 물질을 압력용기에 넣고 높은 압력을 가하면 내부에 채워진 유체에 의해 발생된 압력으로 인해 시료 외부의 모든 면에 균일하게 힘이 작용되며 압축 성형, 소결, 살균 등의 처리가 가능합니다.
전고체 배터리란 무엇일까?
www.samsungsdi.co.kr
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