리튬 코발트 배터리

리튬 코발트 산화물

리튬 코발트 배터리(LCO, Lithium Cobalt Oxide battery, LiCoO2)는 리튬이온 배터리의 고전으로 예전부터 연구되었고 현대 배터리 시장의 대부분을 차지하고 있다. 층상구조를 가지고 있으며 통전하면 충·방전과정에서 산화 환원 가역반응을 하는 대표적 2차전지이다. 공칭전압 3.7V(2.5V~4.3V)에 정격용량이 g당 150mA 수준으로 이론적으론 최대 250Wh/kg 수준의 에너지 밀도를 가지고 있다.

리튬이온 배터리에서 산화 및 환원 반응을 일으키는 원소는 리튬이 아니라 코발트(27Co)이다. 코발트(27Co, cobalt)는 배터리의 안정성을 높여주는 필수 원소이다.

개요

리튬 코발트 산화물 (LiCoO2 2 ) 배터리는 탄산 리튬과 코발트로 만들어지며 높은 특정 에너지와 함께 매우 안정적인 용량을 특징으로 하여 스마트 폰, 노트북, 디지털 카메라와 같은 모바일 장치와 함께 사용하는 데 널리 사용된다.

내부적으로는 산화 코발트 음극과 탄소 흑연 양극으로 구성된다. 방전하는 동안 리튬 이온은 양극에서 음극으로 이동하고 충전주기 동안 프로세스가 반대로 진행된다. 이러한 배터리에는 상대적으로 짧은 수명주기, 낮은 열 안정성, 더 작은 부하 용량 등 몇 가지 단점이 있다. 즉, 빈번한 재충전이 필요하다.

존 구디너프 교수는 1980년 미즈시마 코이치 도시바 연구 개발 센터 프론티어 연구 실험실 특별 연구원과 함께 리튬 코발트 산화물이 2차전지의 양극으로 사용할 수 있음을 발견했다. 에너지 밀도를 크게 향상시켜 리튬이온 배터리의 실현에 필수적인 업적을 남겼다.

참고자료

• "Lithium cobalt oxide", Wikipedia
• 배터리공학, 〈리튬이온배터리의 종류 정리 및 시장분석〉, 《 네이버블로그》, 2019-10-29

같이 보기

• 리튬이온 배터리
• 리튬 하이니켈 배터리
• 리튬 인산철 배터리

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