Is Cobalt Needed in Ni-Rich Positive Electrode Materials- 양극 코발트 니켈 관련논문 리뷰

1. Introduction

리튬 이온 배터리는 전기차와 다양한 전자 장치의 핵심 에너지원으로 자리 잡았다. 이 배터리의 성능은 주로 양극 재료의 조성과 구조에 의해 좌우된다. 최근 몇 년간, 니켈(Ni) 함량이 높은 양극 재료가 주목받고 있다. 니켈이 많이 포함된 양극 재료는 높은 에너지 밀도를 제공할 수 있으며, 이를 통해 배터리의 전반적인 성능을 향상시킬 수 있다. 그러나 니켈 함량이 높아짐에 따라, 코발트(Co)의 역할과 그 필요성에 대한 논의가 활발히 진행되고 있다. 코발트는 전통적으로 리튬 이온 배터리의 양극 재료에서 중요한 역할을 해왔다. 그 이유는 코발트가 전극의 안정성을 높이고, 전기화학적 성능을 개선하는 데 기여하기 때문이다. 하지만, 코발트는 지구에서의 희소성과 윤리적 문제로 인해 공급망의 불안정성이 크다. 이러한 배경 속에서, Ni-rich 양극 재료의 개발이 주목받다. Ni-rich 양극 재료는 높은 에너지 밀도를 제공하지만, 코발트의 배제 또는 최소화는 다른 문제를 초래할 수 있다. 니켈의 고비율 사용은 전극의 구조적 안정성 문제와 반복 충전 시 발생할 수 있는 탈리화(de-intercalation) 현상으로 인해 전기화학적 성능의 저하를 가…(생략)