전기화학적 에너지저장 발전소는 화학반응을 통해 배터리의 양극과 음극을 충전 및 방전시켜 에너지 변환을 구현합니다. 전통적인 배터리 기술은 납축 배터리로 대표되며, 환경에 더 큰 해를 끼치기 때문에 점차적으로 리튬 이온, 나트륨 황 및 기타 고성능, 안전하고 환경 친화적인 배터리로 대체되었습니다. 전기화학적 에너지 저장장치는 반응 속도가 빠르고 기본적으로 외부 조건에 영향을 받지 않지만 투자 비용이 높고 사용 수명이 제한적이며 단량체 용량이 제한되어 있습니다. 기술적 수단의 지속적인 개발로 인해 전기화학적 에너지 저장은 다양한 분야, 특히 전기 자동차 및 전력 시스템에서 점점 더 널리 사용되고 있습니다.
현재 전기화학 에너지 저장 산업은 초기에 산업 규모를 형성했습니다. 2020년 설치용량은 약 2,494.7MW이다. 2025년까지 누적 설치 용량은 27,154.6MW에 달해 연평균 성장률 61.2%의 규모 성장을 달성할 것으로 예상된다.
리튬 이온 배터리
리튬 배터리는 실제로 리튬 이온 농축 배터리이며, 양극과 음극은 두 가지 서로 다른 리튬 이온 삽입 화합물로 구성됩니다. 충전하는 동안 리튬 이온은 양극에서 빠져나가 전해질을 통해 음극으로 들어갑니다. 이때, 음극은 리튬이 풍부한 상태이고, 양극은 리튬이 부족한 상태이다. 반대로 방전 중에는 리튬이온이 음극에서 빠져나와 전해질을 통해 양극으로 삽입된다. 이때, 양극은 리튬이 풍부한 상태이고, 음극은 리튬이 부족한 상태이다. 리튬 배터리는 상대적으로 성숙한 기술 경로에서 에너지 밀도가 가장 높은 실용적인 배터리입니다. 변환 효율은 95% 이상에 도달할 수 있습니다. 방전 시간은 몇 시간에 달할 수 있습니다. 사이클 시간은 5000회 이상에 도달할 수 있으며 응답이 빠릅니다.
리튬 배터리는 주로 양극 재료에 따라 리튬 코발트 산화물 배터리, 리튬 망간산 리튬 배터리, 리튬 철 인산염 배터리 및 다성분 금속 복합 산화물 배터리의 네 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 다성분 금속 복합 산화물은 3원 물질인 니켈 코발트 망간을 포함합니다. 산화리튬, 리튬니켈코발트알루미네이트 등
리튬코발트산화물전지는 리튬이온전지 상용화 이후 양극재의 주류로 사용해 왔다. 리튬 코발트 산화물은 고전압에서 구조적 불안정성으로 인해 리튬 코발트 산화물은 주로 휴대 전화 및 컴퓨터와 같은 소형 배터리 응용 분야에 사용됩니다.
초기 망간산리튬전지는 고온에서 전해액과의 상용성이 좋지 않고, 구조도 불안정해 과도한 용량감소를 초래했다. 따라서 열악한 고온 사이클링의 단점으로 인해 리튬 이온 배터리에 망간산 리튬을 적용하는 것이 항상 제한되어 왔습니다. 최근 몇 년 동안 도핑기술을 응용하여 망간산리튬은 우수한 고온주기와 저장특성을 갖게 되었으며 소수의 국내 기업이 이를 제조할 수 있게 되었다.
인산철리튬 배터리는 구조적 안정성과 열적 안정성이 높고, 상온 사이클 성능이 우수하며, 철과 인 자원이 풍부해 환경 친화적인 특성을 갖고 있습니다. 최근 몇 년 동안 인산철리튬 배터리는 신에너지 차량 분야, 특히 상업용 차량, 주거용 에너지 저장 및 상업용 에너지 저장 분야에서 널리 사용되었습니다.
망간산리튬과 같은 원소 재료의 도핑 기술에서 영감을 받은 삼원계 재료 배터리는 코발트산리튬, 니켈산리튬 및 망간산리튬의 장점을 결합하여 코발트산리튬/니켈산리튬/망간산리튬 3단계의 공융 시스템은 명백한 삼원성을 갖습니다. 단일 조합 화합물보다 종합적인 성능을 향상시키는 시너지 효과. 생산 기술의 발전으로 삼원계 소재 배터리는 신에너지 자동차 분야, 특히 승용차 분야에서 빠르게 중요한 위치를 점유하고 있으며, 가장 많은 정부 보조금 지원, 가장 많은 출하량 및 지속적인 기술 경로가 되었습니다. 생산 확대. .
즉, 리튬 배터리는 높은 에너지 밀도와 높은 전력 밀도라는 장점으로 인해 주류 기술 경로가 되었습니다. 이는 우리나라 에너지 저장장치 중 설치 용량이 가장 크고 성장률도 가장 빠르며, 가장 빠르게 성장하는 전기화학적 에너지 저장 기술이 되었습니다. 에너지 기술.
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