단결정 양극재

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2023.11.17 단결정 양극재

[미래에셋증권 김철중] 배터리 : 다운 사이클을 대하는 자세

- 다결정 양극재 구조는 배터리 압연공정(양극을 특정 두께로 코팅) 및 충/방전 과정에서 입자간의 균일 발생이 빈번하다. 이는 배터리 내 가스 발생을 유발하여 안정성을 훼손하고, 충방전 주기를 감소시켜 수명에 영향을 준다.

- 단결정 양극재는 금속 입자를 단일 입자화해 압연 공정 시 균열이 제한적이다. 배터리 내부 가스 발생 위험이 감소하고, 충방전 효율을 높여 배터리 수명 개선이 가능하다

- 이러한 장점에도 초기 100% 단결정 양극재로의 전환은 제한적이다.

1) 높은 저항 값으로 인한 배터리 온도 상승,

2) 압연 공정 시 단결정 입자 손실의 문제점이 잔존하기에,

초기에는 “다결정 대구경 + 단결정 소구경”의 배합으로 배터리 에너지밀도 증가, 안정성 및 수명 개선이 점진적으로 진행될 것으로 판단한다

- 단결정 양극재는 입자 크기의 균일도가 중요하다. 입자의 크기가 너무 큰 경우 Li의 확산 길이를 증가시키고, 전도도가 낮아지는 단점이 있다. 반대로 입자의 크기를 줄이면 표면적 대비 부피 비율과 표면 열화 위험이 증가하는 단점이 있다.

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