고니켈 vs. 고전압 미드니켈 – 무엇이 더 불안정할까?

리튬이온전지는 전기차, 에너지 저장장치(ESS), IT 기기 등에서 핵심적인 역할을 하는 현대 기술의 중심에 있습니다. 

하지만 이 배터리의 성능을 결정짓는 중요한 요소 중 하나는 바로 양극재의 니켈 함량과 작동 전압입니다.

이 보고서는 니켈 함량이 높은 양극재(High-Nickel)와 고전압에서 구동되는 Mid-Nickel 소재가 각각 어떤 안전성 문제를 유발하는지를 분석합니다. 

니켈 비중이 높아질수록 에너지 밀도는 증가하지만, 산소 탈리와 열폭주(thermal runaway) 위험도 커집니다. 

반면, 니켈 함량이 낮은 소재라도 고전압에서 운용하면 구조적 불안정성이 증가할 수 있습니다. 그렇다면, 두 가지 중 어느 쪽이 더 위험할까요?

이 보고서에서는 다음과 같은 주요 질문을 탐구합니다.

• 니켈 함량이 높은 NMC811, NCA는 무조건 불안정한가?
• NMC622 같은 Mid-Nickel 소재를 고전압(4.5V 이상)에서 운용하면 어떤 문제가 발생할까?
• 열폭주를 일으키는 핵심 메커니즘과 이를 방지할 방법은?

각 소재의 특성, 전압 변화에 따른 불안정성, 그리고 배터리 안전성을 확보하기 위한 업계의 최신 기술적 접근 방식을 구체적인 실험 데이터와 함께 제시합니다.