흑연: 연필에서 에너지 저장까지
2024-03-22 | Corporate
한때 연필의 주성분으로만 여겨졌던 흑연은, 오늘날 리튬 이온 배터리에 없어서는 안 될 필수 성분입니다. 이 미네랄의 표면적은 배터리 성능을 최적화하는 데 결정적인 역할을 합니다.
연간 3.5백만 톤
흑연은 가장 안정적인 형태의 탄소로, 예를 들어 윤활유와 연필 등에 사용됩니다. 반면 높은 전기 전도성을 지녀 배터리, 전극, 태양전지 등 많은 전자 제품의 필수 성분이기도 합니다.
오늘날 흑연은 리튬 이온 배터리 기술의 원동력이며, 음극의 최대 95%가 흑연으로 만들어집니다. 현재 전 세계 소비량은 연간 350만 톤에 달하며, 또한 점차 증차하는 추세입니다.
Nova 시리즈를 사용한 정밀한 측정
흑연의 표면적은 배터리 성능에 큰 영향을 미칩니다. "표면적은 리튬 이온이 흑연 층 사이로 침투하고 빠져나가는 속도(리튬화/탈리튬화 메커니즘)에 영향을 미칩니다. 하지만 표면적이 너무 넓으면 바람직하지 않은 화학 반응으로 인한 용량 감소와 같은 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서, 목표 성능 특성에 맞는 최상의 표면적을 얻기 위해서는 흑연의 밀링을 정밀하게 제어하는 것이 중요합니다."라고 Anton Paar QuantaTec의 수석 과학자인 Martin Thomas 박사는 설명합니다.
표면적을 정확하게 측정함으로써, 배터리 내 흑연의 성능을 최적화할 수 있습니다. 바로 여기서, 기체 흡착 측정법이 필요합니다. Anton Paar Nova Series의 기기는 표면적이 상대적으로 좁은 흑연을 포함하여 다양한 흑연의 표면적을 빠르고 정확하게 측정할 수 있습니다.
지속 가능한 에너지의 기반
흑연은 배터리 기술의 초석으로 자리 잡았습니다. 측정 기술의 발전으로 흑연의 성능을 지속적으로 최적화하면, 에너지 전환의 단계에서 흑연의 역할을 강화할 수 있게 될 것입니다.
"이는 흑연이 단순한 필기도구가 아니라, 고도로 발전된 소재로서 지속 가능한 에너지 미래를 위한 중요한 성분이라는 점을 분명하게 보여줍니다."라고 Martin Thomas 박사는 말합니다. 흑연은 배터리 기술에서 계속해서 중요한 역할을 할 것이며, 표면의 정밀한 측정과 제어를 통해 예전보다 훨씬 더 큰 역할을 할 수 있을 것입니다.
