리튬이온배터리에서 양극과 음극 간 리튬 이온의 이동을 도와주는 전해질. 전해질을 구성하는 요소 중에는 소량만으로도 강력한 효과를 내는 것이 있는데요. 바로 ‘전해질 첨가제’입니다. 오늘은 전기차 배터리용 전해질 첨가제에 대해 알아보겠습니다.
전해질 첨가제의 역할
리튬이온배터리에서 전해질은 리튬 이온이 양극과 음극을 잘 이동할 수 있도록 도와주는 역할을 합니다. 그리고 전해질 첨가제는 말 그대로 전해질에 소량 첨가하는 물질을 뜻하는데요. 이는 전극의 표면을 보호하여 리튬 이온이 이동할 때 충·방전이 더 안정적으로 이뤄질 수 있도록 도와줍니다. 따라서 전해질 첨가제를 통해 배터리의 성능과 안정성을 높일 수 있는 것이죠.
전해질 첨가제의 종류
리튬이온배터리의 전해질 첨가제로는 주로 LiPF6이 쓰이지만, 고성능과 긴 수명이 요구되는 전기차에는 LiPF6에 LiFSI(F 전해질), LiPO2F2(P 전해질), LiDFOP(D 전해질), LiBOB(B 전해질) 등을 약 5% 추가하여 사용합니다. 첨가제마다 특성이 다르기 때문에, 어떤 첨가제를 사용하고 조합하느냐에 따라서 배터리의 성능을 개선하고 향상시키는 효과 또한 달라집니다.
전기차 배터리용 전해질 첨가제
각 첨가제 별로 대표되는 특성을 살펴보면, F 전해질은 방출 용량을 향상시켜주며 배터리의 부식성을 개선해 수명을 늘립니다. 그리고 저온에서 방전되지 않도록 도와주죠. P와 D 전해질은 배터리의 수명을 향상시켜주고 충전시간을 단축하며, 또한 고온에서 배터리가 안정적으로 작동할 수 있게 도와줍니다. B 전해질은 상온과 저온에서 출력을 증대시켜주고 순간적으로 출력을 내는 데 도움을 줍니다.
배터리에서 성능과 안정성은 매우 중요한 요소입니다. 그렇기 때문에 더 나은 첨가제에 대한 연구개발 역시 계속되고 있는데요. 전해질 첨가제의 작지만 강력한 효과, 무시하면 안되겠죠?