최근 LFP 배터리의 대항마로 국내 업체들이 코발트 프리 배터리를 개발하고 있다고 합니다.
그렇다면 코발트 프리 배터리는 무엇일까요?
코발트 프리 배터리
전기차는 환경 친화적인 교통 수단으로 인기를 끌고 있습니다. 하지만 전기차의 핵심 부품인 배터리는 코발트라는 비싼 금속을 사용하고 있습니다. 코발트는 배터리의 안정성을 높이는 역할을 하지만, 가격이 비싸고 공급이 불안정하며 인권 문제도 있습니다.
그래서 배터리 업체들은 코발트를 줄이거나 없애는 방법을 연구하고 있습니다. 이런 배터리를 코발트 프리 배터리라고 합니다.
코발트 프리 배터리의 장점은 가격이 저렴하고, 환경과 인권에 더 친화적이라는 점입니다. 코발트 프리 배터리의 단점은 코발트를 대체할 수 있는 다른 금속들의 성능과 안정성이 아직 완벽하지 않다는 점입니다. 코발트를 없애면 배터리의 수명이 짧아지거나, 주행 가능 거리가 줄어들 수 있습니다.
코발트 프리 배터리에는 여러 종류가 있습니다. 중국 업체들은 주로 리튬인산철 (LFP) 배터리를 생산하고 있습니다.
이 배터리는 코발트를 전혀 사용하지 않지만, 저온 상황에서 성능이 떨어지고, 에너지 밀도가 낮습니다. 한국 업체들은 니켈과 망간의 비율을 높인 하이니켈 (High-Nickel) 배터리를 개발하고 있습니다. 이 배터리는 코발트를 5% 이하로 줄이거나 완전히 없애면서도, 기존의 삼원계 (NCM) 배터리와 비슷하거나 더 좋은 성능을 보여줍니다.
SK온은 최근 세계 최초로 코발트 프리 배터리 시제품을 개발했습니다. 이 시제품은 니켈과 망간만으로 구성된 NMM (Nickel-Manganese-Metal) 배터리입니다. LG에너지솔루션은 니켈과 망간에 알루미늄을 추가한 NCMA (Nickel-Cobalt-Manganese-Aluminum) 배터리를 상용화했습니다. 이 배터리는 코발트를 5% 이하로 줄였습니다. 삼성SDI는 니켈 함량을 91% 이상으로 높인 젠6 (Gen6) 배터리를 개발 중입니다.
코발트 프리 배터리의 안전성은?
일반적으로 코발트는 배터리의 화학적 안정성을 높이는 역할을 하기 때문에, 코발트를 줄이거나 없애면 배터리의 과열이나 화재 위험이 증가할 수 있습니다. 그래서 코발트 프리 배터리를 개발하는 업체들은 코팅이나 결정화 등의 방법으로 안전성을 강화하고 있습니다.
예를 들어, LG화학은 코발트를 대체할 알루미늄을 추가한 NCMA (니켈-코발트-망간-알루미늄) 배터리를 상용화했습니다. 이 배터리는 코발트를 5% 이하로 줄이고, 니켈 비율을 90%로 높였습니다. 또 알루미늄을 추가해 안정성을 강화했습니다.
SK온은 코발트를 완전히 배제한 NMM (니켈-망간-메탈) 배터리 시제품을 개발했습니다. 이 시제품은 코팅을 강화하는 방법으로 안전성을 향상시켰습니다.
코발트 프리 배터리는 전기차 시장의 트렌드로 자리 잡을 것으로 예상됩니다. 전기차의 가격 경쟁력을 높이고, 환경과 인권 문제를 해결하는 방법으로 인식되기 때문입니다. 하지만 코발트 프리 배터리의 기술적인 도전과 안전성 문제도 해결해야 할 과제로 남아있는 상황입니다.
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