양극활 물질

 리튬이온을 제공할 수 있는 물질이다. LCO(Lithium cobalt oxide), LMO(Lithium manganse oxide), LNO(Lithium Nickel oxide) 등이 주로 양극 활물질로 사용되며 각각의 특성을 조화시켜 만든 NCM(Ni, Co, Mn), NCA(Ni, Co, Al) 등이 실제 리튬이온배터리의 양극 활물질로 사용된다.

• LCO(LiCoO₂ - 리튬코발트산화물) : LiCoO₂는 구조적으로 밀집된 산소층 사이에 리튬과 코발트이온의 층이 교대로 존재하는 층상 암염 구조를 갖는다. 전통적으로 LiCoO₂는 높은 온도에서 오랜 시간동안의 고상 반응을 통해 합성되어 졌다.합성이 용이하고, 전기화학 성능이 우수하다(용량=274mAh/g). 현재 상용화되어 있는 리튬이온 배터리의 양극활 물질로 주로 사용되고 있다. 하지만 주원료인 Co 가격이 높다는 단점이 있다.

• LMO (LiMn₂O₄ - 리튬망간산화물)ㅡ삼원계 : 구조적으로 스피넬 구조를 가지고 있는 리튬 망간산화물(LMO)은 용량이 100mAh/g으로 LCO보다는 낮다. 그러나 출력 특성이 좋고 안전성이 우수하며, 가격이 저렴하여 성능이 낮은 제품에 적용되고 있다.

• LNO : 양극활물질 중에서 가장 고용량이다.

• NCM(Li[NiCoMn]O₂ - 니켈코발트망간)ㅡ삼원계

• NCA( Li[NiCoAl]O2 - 니켈코발트알루미늄)ㅡ삼원계

• LFP( LiFePO4 - 리튬인산철)

​Ni, Co, Mn를 주 성분으로 한 3성분 계 Ni-rich NCM 계 양극활물질은 LiNiO₂ (LNO)의 고용량, LiCoO₂ (LCO)의 우수한 전기화학 성능, LiMn₂O₄ (LMO)의 안정성의 장점을 고루 지닌다.