리튬 이온 배터리에는 어떤 중요한 미네랄이 들어있나요?

리튬 이온 배터리에는 어떤 중요한 미네랄이 들어있나요?

Maria Guerra , October 29, 2025

리튬 이온 배터리에 필수적인 미네랄은 필수적이지만, 미국이 중국에 의존하면 에너지 독립이 위협받습니다.

 

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[ 필수 미네랄은 리튬 이온 배터리에 필수적입니다. William_Potter/iStock / Getty Images Plus ]

 

리튬 이온 배터리에는 어떤 중요한 미네랄이 들어있나요?

Maria Guerra , October 29, 2025

리튬 이온 배터리에 필수적인 미네랄은 필수적이지만, 미국이 중국에 의존하면 에너지 독립이 위협받습니다.

 

최근 몇 달 동안 미국 에너지 및 기술의 미래에 대한 논의에서 "핵심 광물"과 "배터리 공급망 독립"이라는 용어가 점점 더 중요해지고 있습니다. 그러나 미국은 심각한 과제에 직면해 있습니다. 바로 이러한 핵심 광물의 배터리 공급 및 가공을 중국에 의존하고 있다는 것입니다. 이러한 의존성은 국가 안보, 경제 안정, 그리고 에너지 독립 달성 능력에 대한 우려를 불러일으켰습니다.

이 문제의 시급성은 매일 언론을 통해 강조되고 있으며 , 특히 중국 정부가 핵심 광물과 중국 기술 수출에 훨씬 더 엄격한 정책을 시행하겠다고 발표한 지금 더욱 그렇습니다. 이러한 발표는 에너지, 국방, 반도체 생산을 포함한 다양한 전략 산업에 대한 전 세계적인 위험, 특히 중대한 위험이 존재함을 분명히 보여줍니다.

 

이러한 소재에 대한 제한은 미국이 자체 공급원을 확보해야 할 필요성이 커지고 있음을 보여줍니다. 특히 이러한 소재는 전기 자동차(EV)용 모터뿐만 아니라 자동차 부품 및 가전제품 등에 사용되는 리튬  이온 배터리 생산에서 중요한 역할을 하기 때문입니다.

 

희토류 원소 vs. 필수 광물

 

희토류 원소와 핵심 광물은 종종 혼용되어 사용되지만, 리튬 이온 배터리의 맥락에서 이들의 차이점을 이해하는 것이 중요합니다. 네오디뮴, 프라세오디뮴, 디스프로슘, 테르븀과 같은 희토류 원소는 리튬 이온 배터리에 직접 사용되지 않습니다. 반면, 리튬 이온 배터리는 에너지 저장 및 성능에 필수적인 리튬, 코발트, 니켈, 망간과 같은 다른 핵심 광물에 의존합니다. 이러한 차이점을 인지하는 것은 두 가지 소재 범주 모두에 대한 공급망 다각화의 중요성을 강조합니다.

리튬 이온 배터리는 현대 에너지 저장 시스템의 기반이며, 높은 에너지 밀도, 긴 수명, 그리고 효율성을 제공합니다. 이 배터리는 청정 에너지 전환에 필수적이며, 배터리의 독특한 화학적 성질은 필수 미네랄에 크게 의존합니다. 각 미네랄은 배터리의 구조와 기능에서 특정한 역할을 하므로 에너지 저장 기술에 필수적입니다.

 

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[ 리튬 이온 배터리 다이어그램. VectorMine/iStock / Getty Images Plus 제공.]

 

음극 : 에너지 저장 핵심

 

양극은 리튬 이온 배터리의 양극이며, 대부분의 필수 무기물이 사용되는 곳입니다. 배터리의 에너지 밀도, 수명 및 전반적인 성능을 결정합니다. 표준 양극 화학 성분은 다음과 같습니다.

리튬 : 리튬 이온 배터리의 기본 요소인 리튬 이온은 충전 및 방전 중에 양극과 음극 사이를 이동하며 에너지를 저장하고 방출합니다.

코발트 : 코발트는 음극을 안정화시켜 과열을 방지하고 배터리의 안전성과 내구성을 보장합니다.

니켈 : 니켈은 배터리의 에너지 밀도를 높여 더 많은 전력을 저장하고 전기 자동차의 주행 거리를 늘릴 수 있습니다.

망간 : 망간은 일부 양극 화학에서 성능을 개선하고 비용을 절감하기 위해 사용됩니다.

널리 사용되는 양극재로는 리튬코발트산화물(LiCoO₂), 리튬니켈-망간-코발트산화물(NMC), 리튬인산철(LFP) 등이 있습니다. 각 조성은 응용 분야에 따라 에너지 밀도, 안전성, 그리고 비용의 균형을 제공합니다.

 

양극 : 리튬이온 호스트

 

애노드는 리튬 이온 배터리의 음극입니다. 일반적으로 충방전 시 리튬 이온의 저장고 역할을 하는 중요한 광물인 흑연으로 만들어집니다. 흑연은 리튬 이온을 효율적으로 저장하여 빠른 충전과 높은 용량을 제공하는 특성으로 인해 선호됩니다. 애노드에는 합성 흑연과 천연 흑연이 모두 사용되지만, 합성 흑연은 순도와 성능이 더 높습니다.

신기술은 더 많은 리튬 이온을 저장하고 배터리 용량을 늘릴 수 있는 실리콘 기반 음극과 같은 흑연의 대체재를 모색하고 있습니다. 그러나 흑연은 상업용 리튬 이온 배터리에서 여전히 주요 소재로 남아 있습니다. 

 

글로벌 공급망 위험과 미국 취약성

 

필수 광물에 대한 글로벌 공급망은 고도로 집중되어 있어 미국이 중단에 취약합니다.IEA에 따르면 "콩고 민주 공화국은 현재 코발트의 70%를 공급하고 중화인민공화국(이하 "중국")은 희토류 원소(REE)의 60%를 공급하며 인도네시아는 니켈의 40%를 공급합니다. 

 

호주는 리튬 채굴의 55%를 차지하고 칠레는 25%를 차지합니다. 이러한 광물의 가공도 고도로 집중되어 있으며 중국은 희토류 원소의 90%와 리튬 및 코발트의 60-70%를 정제합니다." 특히 중국을 비롯한 몇몇 국가에 공급 및 가공이 집중되어 있어 지정학적 긴장, 무역 제한 또는 자연 재해가 이러한 필수 재료에 대한 접근에 심각한 영향을 미칠 수 있으므로 미국에 상당한 위험을 초래합니다 .

 

국내 채굴 및 공급망 독립성

 

외국이 통제하는 공급망, 특히 중국과 같은 지정학적 경쟁국에 대한 의존은 미국의 국가 안보에 위협이 됩니다. 핵심 광물은 국방 기술, 재생 에너지 시스템, 그리고 사회 기반 시설에 필수적이기 때문에 그 가용성은 전략적으로 매우 중요합니다.

배터리 기술의 미래를 확보하기 위해 미국은 국내 채굴 및 가공에 투자하고, 국제 파트너십을 강화하며, 대체 소재 및 재활용 기술 연구를 지원해야 합니다. 중국에 대한 의존도를 줄이고 배터리 혁신을 진전시킴으로써 미국은 전 세계적인 청정 에너지 전환을 주도하고 미래 세대를 위한 지속가능한 미래를 보장할 수 있습니다. 필수 광물에 대한 수요가 계속 증가함에 따라 공급망 독립성의 중요성은 더욱 커질 것이며, 이는 향후 수십 년간 에너지와 기술의 미래를 형성할 것입니다.

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[선진상사의 미8군과 리튬이온 배터리 관련 계약,하청업체 자료입니다.]

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