탄산리튬과 수산화리튬의 차이점? 쓰이는 용도는?

Question

흔히 리튬 배터리를 장착한 전기차를 생산할때 리튬이 쓰인다는 것은 알고있었지만

공부하다보니 단순히 리튬이 아니라 탄산리튬과 수산화리튬이 있고, 그중에 전기차용 배터리를 만드는데

더 나은것이 있고, 아닌것이 있다는 이야기를 얼핏 들었습니다.

그렇다면 둘의 차이는 무었이고, 주로 쓰이는 용도와, 만드는 방법의 차이 등도 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.

리튬 배터리는 전기차를 비롯한 다양한 전자제품에서 사용되는데요. 탄산리튬과 수산화리튬은 둘 다 리튬을 포함하고 있지만 조성과 구조가 다르기 때문에 사용 용도와 만드는 방법에 차이가 있습니다.

탄산리튬은 리튬이 탄산과 결합하여 만들어지는 화합물입니다. 이러한 구조 때문에 전기적으로 안정하고 충전 효율이 높아 전기차 배터리에 많이 사용됩니다. 그리고 탄산리튬은 가격이 비교적 저렴하고 충전 속도가 빠르기 때문에 일반적인 전자제품에서도 많이 사용됩니다.

반면 수산화리튬은 리튬이 수산화물과 결합하여 만들어지는 화합물입니다. 탄산리튬보다는 전기적으로 불안정하고 충전 효율도 낮지만 더 높은 에너지 밀도를 가지고 있어 전기차 배터리에 더 많은 에너지를 저장할 수 있습니다. 하지만 가격이 비싸고 충전 속도가 느리기 때문에 전기차 배터리 외에는 주로 고성능 전자제품에서 사용됩니다.

두 가지 리튬 화합물의 차이점을 간단히 정리하자면 탄산리튬은 안정성과 충전 속도가 높고 수산화리튬은 에너지 밀도가 높다는 것입니다. 이러한 특성 때문에 전기차 배터리를 만드는 방법도 다르게 적용됩니다. 탄산리튬은 일반적인 화학적 반응으로 만들어지지만 수산화리튬은 고온에서 전기적으로 만들어지는 방법이 주로 사용됩니다.

마지막으로 두 화합물의 주로 쓰이는 용도는 탄산리튬이 일반적인 전자제품에서 수산화리튬이 고성능 전자제품에서 사용된다는 것입니다. 전기차 배터리의 경우에는 탄산리튬과 수산화리튬을 적절히 혼합하여 사용하며 이를 통해 안정성과 에너지 밀도를 모두 확보할 수 있습니다.

제가 알고 있는 리튬 배터리는 단순히 리튬이라는 이름으로만 알고 있었지만 실제로는 다양한 화합물로 구성되어 있고 그중에서도 탄산리튬과 수산화리튬이 가장 많이 사용된다는 것을 알게 되었을 것 같아요. 이제는 리튬 배터리에 대해 더 자세히 알게 되셨을 거라고 생각합니다. 감사합니다.

도움이 되셨다면 아래 추천과 좋아요 부탁드립니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

1. 구조:

- 탄산리튬: 이는 탄산 이온과 리튬 이온으로 구성된 이온화합물입니다.

- 수산화리튬: 이는 수산화 이온과 리튬 이온으로 구성된 이온화합물입니다.

2. 용도:

- 탄산리튬: 주로 리튬 금속의 생산에 사용되며, 전기 자동차 배터리, 유리 제조, 세라믹스, 약제 등에도 사용됩니다.

- 수산화리튬: 주로 산업용 알칼리 물질로 사용됩니다. 수산화리튬은 강력한 알칼리성을 가지고 있어, 화학 물질 제조, 전기 화학 산업, 제약 산업 등 다양한 분야에서 사용됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.

수산화리튬은 주로 고밀도, 고용량을 필요로 하는 전기차 배터리에 사용됩니다. 이는 수산화리튬이 양극재 배합에서 배터리 에너지 밀도를 높여주는 니켈과의 합성이 쉽기 때문인데요. 그래서 수산화리튬이 사용되는 이차전지는 일반적으로 니켈이 결합된 NCM, NCA 등의 *삼원계 배터리로 구분됩니다. 최근에는 니켈의 비율이 60% 이상으로 높은 하이니켈 배터리가 주목받으면서 수산화리튬에 대한 니즈가 더욱 커지고 있습니다.

탄산리튬은 주로 인산철을 양극재로 하는 소형 전기차용 *LFP 배터리나 에너지 밀도가 다소 낮은 가전제품이나 IT 기기용 배터리를 만들 때에 사용되고 있습니다.