Analysis of The Possibility of Using Sodium-ion Batteries Instead of Lithium-ion Batteries in Electric Vehicles

현재 대부분의 전기자동차는 리튬 이온 배터리가 사용되고 있다. 하지만 리튬 이온 배터리는 고가, 겨울철 성능저하 등의 단점이 있다. 이러한 리튬 이온 배터리를 대체하기 위해 세계 많은 국가에서는 나트륨 이온 배터리를 개발하고 있다. 따라서 본 논문에서는 전기자동차에서 사용되고 있는 리튬 이온 배터리를 대신하여 개발되고 있는 나트륨 이온 배터리의 향후 사용 가능성을 분석했다. 비교 범위는 구성 소재, 에너지 밀도, 작동 원리, 발열 특성, 경제성을 비교했다. 그 결과 구성 소재는 상이하지만 배터리의 생산공정은 상당히 비슷하다. 에너지 밀도는 나트륨 이온 배터리(140-160wh/kg)가 리튬 이온 배터리(250-300wh/kg)보다 약하다. 작동원리 측면에서는 상호 비슷했으며 발열 특성은 온도의 영향에 따라 리튬 이온 배터리 대비 나트륨 이온 배터리의 경우 저온에서도 일정하게 유지되었다. 또한 나트륨 이온 배터리의 경우 구성 물질 측면에서 매장량이 풍부하여 쉽게 구할 수 있어 경제성이 훨씬 우수했다. 따라서 앞으로 나트륨 이온 배터리의 지속적인 개발에 따른 에너지 밀도가 향상된다면 향후 전기자동차에 널리 사용될 것이다.