나트륨 이온 배터리의 장점과 단점(Sodium-ion Battery)

CATL이 '23년 하반기쯤 나트륨 이온 배터리를 자동차에 납품하겠다고 밝혀

시장을 떠들썩 하게 만들고 있습니다.

 

나트륨 이온 배터리라는 개념 자체가 이번에 처음 나온 개념은 아니지만,

 

에너지 밀도가 낮아 전기차에 탑재하려면

엄청나게 무거워진다는 한계가 명확했기 때문에

 

지금까지 리튬이온배터리(Lithium ion battery)이 시장의 표준이 되어가고 있었습니다.

 

그런데 이번에 CATL이 나트륨 이온 배터리를 전기차에 장착하겠다고 선언하였고,

특히, CATL의 특허 내용을 볼 때, 현 하이니켈 NCM 배터리(니켈+코발트+망간)와

비슷한 에너지 밀도를 보이는 것으로 알려졌습니다.

 

 

기술 개발이 된다고 할지라도, 그 기술을 얼마나 상용화 할 수 있냐의 문제 등

여러가지 이슈가 있을 수 있지만, 

 

나트륨 이온 배터리는 그 장점 또한 명확하기 때문에,

리튬 이온 배터리에만 몰두하고 있는 우리나라 업체들에게는 긴장하고

그 상황을 주시하여야 하는 뉴스 인 것 같습니다.

 

2차 전지 배터리는 이제 본격적으로 커지기 시작하는 사업분야이고,

그 시장의 표준이 아직 정해지지 않았다라는 것이

또 하나의 리스크 포인트 인 것 같습니다.

 

그럼 나트륨 이온 배터리에 대해 좀 더 알아보겠습니다.

 

나트륨 이온 배터리란?

 

나트륨 이온 배터리는 전기 에너지를 저장하기 위해

양극에 나트륨 이온(Na+)을 사용하는 충전식 전지입니다.

 

이 배터리의 기본적인 구조는 리튬 이온 배터리와 비슷하나,

좀 더 친환경적이며 저렴한 나트륨 자원을 이용하기 때문에

미래의 대체 전지 기술 중 하나로 각광 받고 있습니다.

 

나트륨 이온 배터리는 에너지 밀도가 낮아

리튬 이온 배터리보다 실용성이 조금 떨어질 수 있으나,

대용량 전지 시스템에는 오히려 적합할 수 있습니다.

 

 

 

나트륨 이온 배터리의 장점

 

- 리튬 이온 배터리보다 훨씬 풍부한 자원으로 가격이 저렴합니다.

  나트륨은 리튬보다 흔하고, 그외 코발트나 니켈, 희토류 등의

  상대적으로 희귀한 광물도 사용하지 않습니다.

 

  채굴과 정제도 쉽고, 매장량이 많기 때문에 가격이 현재 

  리튬 이온 배터리의 약 60% 수준으로 알려져 있습니다.

   

- 친환경적입니다.

  리튬이나 코발트와 같은 금속 원소의 생산에는 환경오염과 인권문제가 많습니다만,

  나트륨은 그 생산과 처리에 대한 환경적 영향이 상대적으로 적습니다.

 

  또한, 나트륨 이온 배터리는 재활용과 재사용이 용이하고,

  수명이 다한 배터리의 폐기물 처리 문제도

  자연으로의 환원이 가능합니다.

 

- 고온에서도 안정성이 뛰어납니다.

 

 이것이 나트륨 이온 배터리가 게임 체인저라고 불리우는 이유입니다.

 

 

 

나트륨 이온 배터리의 단점

 

- 지금까지 한계가 있었던 가장 중요한 단점으로

  에너지 밀도가 리튬이온 배터리보다 낮습니다.

 

  이 때문에 같은 에너지밀도를 구현하려면 부피나 무게가 훨씬 커진다는

  치명적인 단점이 있었습니다.

 

-  수명이 리튬 이온 배터리에 비해 짧을 수 있습니다.

 

- 새로운 기술이 상용화되기 위한 성능, 안정성, 제도 문제 등이

  아직 갖춰지지 않았습니다.