가. 정의 및 필요성
(1) 정의

☐ 리튬이차전지는 원료 매장량이 희소하고 일부 국가에 한정되어 있어 리
튬이차전지의 수요를 공급이 따라가기 어려운 상황 발생

❍ 리튬 자원은 계속해서 가격이 상승하고 있고, 폭발적으로 성장하는 이차전지
산업의 수요를 충족하기 위해 보다 저렴하고 구하기 쉬지만, 리튬이차전지와
성능이 비슷한 차세대 이차전지의 개발이 필요

❍ 가격적 측면과 성능적 측면에서 리튬이차전지를 대체할 수 있는 전지로 소듐
(나트륨)이온전지가 각광받고 있으며, 나트륨은 쉽게 얻을 수 있는 자원으로
리튬 대비 가격적 장점이 매우 큼

(2) 기술개발 필요성

☐ 리튬이차전지와 소듐이온전지의 작동 메커니즘은 유사하여 다른 차세대
이차전지 대비 소듐이온전지의 기술개발 속도와 경쟁력이 높은 상황

❍ 리튬이온 대비 나트륨 이온이 더 큰 반경을 가지고 있어 쉽게 이동할 수
있도록 하는 기술개발이 선제적으로 필요
- 장시간 연속적인 충방전이 진행되면, 이온 직경이 더 큰 나트륨 이온 기반
양극활물질이 리튬 기반 양극활물질보다 더 큰 구조 변형을 겪게 되어
수명 특성의 저하를 야기하는 것을 방지하기 위한 기술개발 필요

❍ 또한, 표준 수소 전극을 기준으로 나트륨 금속에 대한 산화환원 전위는
–2.71V로 리튬 산화환원 전위인 –3.04V보다 높아 결과적으로 같은 양극활물
질을 활용하더라도 나트륨 이온전지가 더 낮은 에너지 밀도를 보이게 됨
- 이러한 소듐이온 전지의 문제점을 해결하기 위해 높은 성능을 갖는 양극활
물질 개발이 필수적인 상황

☐ 소듐이온전지의 가장 큰 강점인 원자재의 풍부한 매장량을 바탕으로 한
낮은 생산비용 및 이를 통한 높은 가격 경쟁력으로 이러한 이점을 극대화할
수 있는 지속적인 연구개발 필요

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