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2021.10.21
전해액 원재료 원가구조 및 시장점유율
[IBK투자증권] 4대 핵심소재
전해질과 첨가제가 핵심
전해액은 양극과 음극의 리튬이온 이동통로를 제공하는 매개체로 전해질(리튬염), 유기용매, 첨가제로 구성되며, 배터리 셀 재료비 원가구조에서 8%를 차지한다. 제조방식은 유기용매에 전해질을 용해한 후 성능 향상(에너지밀도, 수명, 안정성 등)을 위해 소량의 첨가제를 추가한다.
핵심은 전해질과 첨가제다. 전해액 원재료 원가구조에서 전해질(45%)과 첨가제(30%)가 가장 많은 비중을 차지하고 있고 그만큼 핵심역할을 하고 있다.
먼저 전해질은 용매에 해리되어 이온으로 전류를 흐르게 하는 소재로서, 배터리의 충전과 방전 기능을 담당하고 있다. 전해질 소재로는 높은 이온전도도와 안정성을 갖춘 LiPF6(Lithium Hexafluorophosphate)가 주로 사용되고 있고, 이외에 대체재로 LiPO2F2, LiDFOP, LiBOB가 사용된다.
최근 배터리 화재 이슈가 자주 불거지며 과충전 방지 전기분해 지연 난연성 등 안전성 향상을 위해 첨가제의 역할이 더욱 중요해지고 있다. 전해액 첨가제는 양극과 음극표면에서 화학적 반응 또는 흡착 과정을 통해 보호막을 형성하여 안전성을 향상시키는 역할을 한다. 또한 전해질과 유기용매에 직접 작용하여 안정성과 이온전도도를 높이고 불순물을 제거하기도 한다. 대표적인 첨가제 AN(Adiponitrile) 과 SN(Succinonitrile) 은 배터리 과방전 시의 구리 산화를 억제하기 위해 사용되는 첨가제다.
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