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1.전고체 배터리란? 전해질이 액체 상태가 아닌 고체인 배터리를 말한다. 전고체 배터리는 액체 전해질 대신 고체 전해질이 포함되면서 고체 전해질이 분리막의 역할까지 대신하고 있다. -왜 전고체 배터리를 개발하게 되었을까? 리튬-이온 배터리는 2차 전지로, 이온이 양극(환원극)과 음극(산화극) 사이를 지속적으로 이동하면서 충전과 방전이 가능하다. 그런데 기존의 리튬-이온 배터리는 액체 전해질을 사용하기 때문에 전해액이 마르거나 새어나와 화재가 발생할 수 있다. 또한 Li+ 이온이 음극 표면에 존재하는 전자와 결합하여 리튬 금속 층을 형성하고 이것이 불규칙적으로 쌓여서 분리막과 양극까지 침범하여 이 역시 화재를 발생시킬 수 있다. 고체 전해질을 사용하면 전해액의 누수 가능성이 없으며, 리튬금속 층의 확장을 ..

1.전해액이란? 염(salt), 용매(solvent), 첨가제(Additive)로 구성되어 충방전시 리튬이온이 원활하게 양극과 음극을 이동하게 해주는 액체. -전해액의 구성 비율 2. 염(Salt) 리튬이온이 이동할 수 있는 통로 역할을 하며 대표적으로 LiPF6와 LiBF4를 사용. 양극에 존재하는 리튬 산화물이 리튬 염 음이온과 결합하면서 리튬 염을 형성하고 전해액의 용매에 용해되어 음극으로 이동하게 된다. 리튬 염은 리튬 이온을 원활하게 이동시켜주는 통로 역할을 해야 하기 때문에 몇 가지 필요 조건이 있다. 1) 유기용매에 쉽게 용해 및 해리가 되어야 한다. 2) 해리된 이온은 잘 이동할 수 있어야 한다. 3) 화학적 안정성이 뛰어나야 한다. 여기서 말하는 화학적 안정성이란 화학 시스템의 열역학적 ..

1. 음극의 구성 음극 역시 양극처럼 음극 기재에 활물질이 입혀진 형태로 이루어져 있다. 음극 활물질은 양극에서 나온 리튬이온을 가역적으로 흡수/방출하면서 외부회로를 통해 전류를 흐르게 하는 역할을 한다. 배터리가 충전상태일 때 리튬 이온은 양극이 아닌 음극에 존재하는데, 이 때 양극과 음극을 도선으로 이어주면(방전) 리튬 이온은 자연스럽게 전해액을 통해 다시 양극으로 이동하게 되고, 리튬이온과 분리된 전자(e-)는 도선을 따라 이동하면서 전기를 발생시킨다. 2.음극 활물질 음극의 특성을 나타내는 것은 활물질로 활물질에 따라 배터리의 수명, 충전시간, 전압이 달라지게 된다. 음극 활물질로 많이 사용되고 있는 물질은 흑연이고 이를 보완하기 위해 실리콘을 섞어 음극재를 개발하기 위해 많은 노력이 진행중이다...

1. 양극의 구성 양극은 배터리의 용량과 출력을 결정짓는 중요한 요소 중 하나이다. 리튬산화물로 구성된 활물질,도전재,바인더로 구성되어 있다. 활물질에 소량의 도전제를 넣어 전도성을 높이고 바인더를 넣어 이들이 잘 붙을 수 있도록 하는 것을 합제라고 부르고 알루미늄 기재 양쪽에 바르면 이것이 양극이 된다. 2. 양극 활물질 양극의 특성을 나타내는 것은 활물질로 활물질에 따라 전자의 수가 결정되기 때문에 용량과 전압이 달라지게 된다. 리튬과 산소처럼 여러 물질들이 만나 무수한 활물질을 만들어 낼 수 있지만 지금 사용되고 있는 대표적인 활물질은 5가지이다. 양극 활물질은 리튬과 금속 성분의 조합으로 구성되는데, Ni(니켈)은 고용량, Mn(망간)과 Co(코발트)는 안정성, AI(알루미늄)은 출력 특성을 향상..

전지(battery): 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하여 저장하고 직류 전력을 생산하고 한 개 이사의 셀로 이루어진 기기이다. 1.배터리 구성 셀- 양극, 음극, 전해액, 분리막으로 이루어진 배터리를 구성하는 기본 단위 모듈-셀 여러 개가 모여 전압, 전류, 전기용량 등의 정보를 센싱할 수 있는 장치 팩-여러 개의 모듈이 모여 냉각이나 전자제어장치가 장착되어 있는 장치 2.배터리 종류 1차 전지: 일반 가정에서 사용하는 건전지처럼 한 번 사용하면 다시 쓸 수 없는 전지로 알칼리 전지, 건전지, 수은 전지, 리튬 전지 등이 존재 2차 전지: 다시 충전해서 사용할 수 있는 충전지로 니켈-카드뮴 전지, 니켈-수소 전지, 리튬이온 이차전지, 리튬이온폴 리머 이차전지, 납 축전지 등이 존재. 3.메모리 효과 ..