KITECH 생산기술 전문지

최근 전기차, 스마트 기기, 에너지 저장 장치 등 다양한 분야에서 리튬이온 배터리에 대한 수요가 증가하면서 고성능 배터리 개발의 중요성이 대두되고 있다. 이에 따라, 배터리 성능을 극대화할 수 있는 새로운 도전재의 개발이 활발히 진행되고 있다. 특히, 탄소 기반 도전재는 우수한 전도성과 기계적 안정성을 바탕으로 전극의 전기적 특성과 에너지 밀도와 충·방전 안정성을 개선하는 핵심 소재로 평가받고 있다. 전통적으로 사용되어 온 카본 블랙 같은 소재는 충·방전 사이클 동안 전기적 연결성을 제공하지만, 상대적으로 낮은 전도도와 구조적 한계로 인해 배터리 성능 개선에 제약이 있다. 따라서, 다양한 형태의 탄소 기반 신소재들이 도전재로 활용되며 배터리 성능을 높이기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 다양한 탄소 기반 도전재 연구는 배터리의 에너지 밀도와 안정성 뿐만 아니라 충·방전 속도와 사이클 수명을 획기적으로 개선하는데 중점을 두고 있다. 이에 리튬 이온 배터리 성능 향상을 위해 개발되고 있는 탄소 기반 도전재의 연구 동향을 살펴보고 각 도전재의 특성과 발전 가능성에 대해 논의하고자 한다.

키워드 탄소 소재, 리튬이온, 도전재