배터리에는 전기 에너지를 발생시키는데 없어서는 안 될 필수적인 물질이 있습니다. 리튬이온배터리의 구조를 이해할 때, 그리고 배터리 공정 과정을 살펴볼 때도 꼭 알아야 할 용어인데요. 이번 시간에는 ‘활물질’의 개념과 역할에 대해 알아보겠습니다.
‘활물질’이란?
‘활물질(Active material)’이란, 배터리의 양극재와 음극재에서 화학적으로 반응하여 전기 에너지를 만들어 내는 활성 물질을 의미합니다. 양극재 속 활물질을 ‘양극 활물질’, 그리고 음극재 속 활물질을 ‘음극 활물질’이라 일컫습니다.
양극 활물질
양극재에 있는 ‘양극 활물질’은 리튬 이온을 갖고 있다가 배터리를 충전할 때, 음극으로 리튬 이온을 제공하는 역할을 합니다. 양극 활물질은 배터리의 용량과 출력에 영향을 주는데요. LCO(리튬·코발트산화물), LMO(리튬·망간산화물), NCM(니켈·코발트·망간), NCA(니켈·코발트·알루미늄), LFP(리튬·인산철) 등 필요에 따라 각 물질의 특성을 조합하여 사용합니다.
음극 활물질
음극재 속 ‘음극 활물질’은 배터리 방전 시, 양극에서 이동해 온 리튬 이온을 저장 및 방출하여 전기 에너지를 발생시킵니다. 음극 활물질에는 리튬 이온의 이동(충·방전)에 안정적인 흑연이 주로 사용되고 있으며, 최근에는 음극재의 성능을 높이기 위해 흑연보다 에너지 밀도를 더 높일 수 있는 실리콘이 주목을 받고 있습니다.
배터리 제조에 반드시 필요한 요소인 만큼, 활물질 소재를 안정적으로 확보하는 것은 중요한 과제입니다. LG에너지솔루션은 책임 있는 공급망 관리를 통해서, 안정적인 소재 확보를 넘어 ESG적인 책임도 다하고 있습니다.