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2차전지는 전기차 시대가 도래하고 처음 들었는데, 전지면 다 같은 전지지. 2차전지는 뭔가 보통 아이들이 가지고 노는 장난감에 들어가는, 한 번 사용하고 버리는 1회용 전지 보통 건전지라고 부르는 것이 1차전지입니다.
반면에 휴대폰이나, 전기자동차에 사용되는 배터리처럼 충전을 통해서 계속 사용할 수 있는 전지를 2차전지라고 부릅니다. 2차전지는 노트북, 핸드폰, 태블릿 PC 등 IT기기와 함께 성장을 하였지만, 이 때는 딱히 2차전지라고 부르지 않았던 듯합니다.
그리고 여기에 들어가는 배터리들은 크게 돈이 되는 사업이 아니었습니다. 휴대폰의 배터리를 갈면 10만원이 조금 넘고, 노트북의 배터리를 갈아도 20만원 전후입니다. 휴대폰과 노트북이 100만원이 넘어가는데, 배터리 가격은 큰 비중을 차지하지 못하였습니다.
하지만, 전기차의 시대가 되면서, 전기차에서 사용되는 배터리는 차량 원가의 40%이상을 차지하기 때문에 내연기관차에서 전기차로 전환이 되면서 2차전지가 폭발적으로 관심을 받게 되었습니다.
많은 나라들이 2030년도 이후에는 내연기관차의 생산을 중단하고, 친환경 자동차(수소 자동차, 전기자동차)만을 생산할 수 있도록 법안을 준비하는 등, 지구 환경을 생각하면 친환경차로의 전환은 필수이고, 그에 따라 전기차, 특히 많은 원가를 차지하는 2차전지에 대한 관심은 더더욱 증가가 될 것이라고 생각됩니다.
2차전지 핵심소재
2차전지의 핵심소재는 양극재, 음극재, 전해질, 분리막입니다. 2차전지 원가의 80%를 이 핵심소재들이 차지를 하고 있습니다.
- 양극재: 양극재는 양극을 이루는 소재를 말하며, 배터리의 용량과 출력 등을 결정하는 핵심소재입니다. 양극재는 LFP, 삼원계의 NCM(nickel cobalt manganese)과 NCA(nickel cobalt aluminum) 가 있습니다.
- 음극재: 음극재는 음극을 이루는 소재를 말하며, 양극재와 같이 배터리의 용량, 수명 등을 결정하는 핵심소재입니다. 흑연이 주 소재이고, 최근에는 알루미늄, 실리콘의 음극재 소재 개발이 되었다는 기사가 많이 나오고 있습니다
- 전해질: 양극과 음극을 둘러싸고 있는 물질로 리튬이온의 통로가 되는 핵심소재입니다.
- 분리막: 양극과 음극의 직접적인 접촉을 차단하여 열 발생을 낮춰주는 핵심소재입니다. 2차전지 핵심소재 중 원가를 가장 많이 차지하는 것이 양극재라고 합니다. 나머지 소재들의 원가는 비슷합니다.
