[관련동향] 리튬 공급부족이 다가온다 - 대안전지를 찾아라!

[관련동향] 리튬 공급부족이 다가온다 - 대안전지를 찾아라!

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안녕하세요.

We Make Your Idea Possible! 일신오토클레이브입니다.

 

전기차가 본격적으로 시장에 도입된 이후로 꾸준히 발전해온 분야가 있다면 바로 배터리🔋 분야가 아닐까 싶습니다. 효율 향상을 위한 연구, 안전성 이슈 및 그 해결책을 찾기 위한 후속 연구 등 많은 자료들이 쏟아지고 있어요.

 

오늘 소개해드릴 이야기도 이와 관련된 소식이라고 할 수 있습니다. 2차전지의 핵심재료로 쓰이고 있는 리튬이 2030년이면 공급부족에 직면할 것이라는 연구결과가 발표되었다는 것인데요, 이에 따라 대안 기술 확보가 필요하다는 시각도 늘고 있다고 합니다. 같이 보실까요?

 

 

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연구에 따르면 중국, 유럽연합(EU), 미국에서 벌어질 총 16개의 리튬 수급 시나리오를 분석한 결과 각국이 야심차게 추진 중인 리튬 광산 개발 계획이 모두 실현된다 해도 2030년까지 자국 내 수요를 완전히 충족시키기는 어려운 것으로 나타났다. (중략)

 

현재 칠레는 세계에서 가장 많은 리튬 탄산을 수출하며 호주는 리튬 원광의 최대 생산국이다. 호주산 원광의 경우 중국이 독점적으로 수입, 가공하고 있다. 연구팀은 이처럼 공급망이 특정 국가에 집중된 상태에서 각국이 경쟁적으로 수입을 늘릴 경우 가격 급등과 무역 마찰, 정치적 갈등으로 이어질 수 있다고 우려했다.

 

가까운 미래 전세계적인 리튬 공급 부족이 예상되지만 재활용하거나 대체 자원을 활용하는 방안은 쉽지 않을 것으로 지적됐다. 전기차 배터리의 긴 수명을 고려할 때 2030년까지 실제 재활용 가능한 폐배터리는 극히 적어 전체 수요의 6% 수준에 불과하다는 것이다. 향후 5~6년간은 거의 전적으로 신규 채굴에 의존해야 하는 구조라는 분석이다. (중략)

 

 

 

 

연구팀은 특히 배터리의 리튬 함량을 줄이거나 나트륨이온 등 비(非)리튬 기반 배터리 상용화를 앞당기면 수요를 획기적으로 줄일 수 있다고 설명했다. 학계와 산업계에선 폭증하는 리튬 수요에 대응하기 위한 연구개발이 활발하다. 리튬 함량을 줄이는 기술로는 기존 코발트와 니켈 대신 인산철을 양극재로 사용하는 리튬인산철(LFP) 배터리가 대표적이다. 인산철은 같은 용량의 배터리를 만들 때도 코발트, 니켈보다 리튬이 적게 사용된다.

 

기존 리튬이온 배터리에서 사용하는 액체 전해질 대신 고체 전해질을 사용하는 기술 연구가 활발하다. 전해질은 리튬이온을 양극에서 음극으로 이동시켜 리튬의 화학 에너지를 전기 에너지로 바꾸는 역할을 한다. 액체 전해질보다 에너지 밀도가 커져 더 적은 양의 리튬으로 더 큰 에너지를 저장하는 것이 가능하다.

 

리튬이 아닌 다른 자원을 활용한 배터리로는 나트륨이온 배터리가 유망하다. 해수 등에서 쉽게 확보할 수 있는 나트륨을 이용해 전기를 저장하고 방출하는 방식이다. 리튬을 사용했을 때보다 에너지 밀도가 낮고 무게와 부피가 증가하는 것은 풀어야 할 과제다.

 

 

 

※ 기사출처: https://www.dongascience.com/news.php?idx=72159

4년 뒤 리튬 공급 부족 직면…'대안전지' 찾아라

 

 

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배터리는 전기차 외에도 다양한 분야에서 활용도가 높다보니 오늘날 리튬은 하나의 전략적인 자원이 되었다고 볼 수 있습니다. 이에 국가 간 리튬 쟁탈전은 단순 공급 문제를 넘어 기후 목표를 둘러싼 국제 질서의 안정성 문제로 이어질 수 있다고 해당 연구에서는 바라보고 있어요.

 

상황이 이렇다 보니 리튬의 함량을 낮춘 대안 전지의 개발의 필요성이 대두되는 것도 이해가 되시죠? 본문에서도 언급되었지만 전고체배터리도 그 해결 방안 중 하나가 될 수 있을것으로 보여집니다. 기존 배터리의 액체 전해질을 고체 전해질로 바꾸어 에너지 밀도를 높임으로써 효과를 극대화 시키는 원리이죠.

 

일신오토클레이브의 정수압 프레스도 이러한 전고체 배터리의 생산 공정에 쓰일 수 있는데요, 초고압을 이용한 압착공정으로 고품질의 전고체 배터리 생산에 일조하는 것이죠.

 

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