기본 콘텐츠로 건너뛰기

2차 전지 소재

2차 전지 소재 특성과 종류에 관하여 알아봅시다.

앞서 1차 전지에 관하여 알아보았고 지금부터 2차 전지 소재 특성과 종류 그리고 사용에 관한 글을 써볼까 합니다.


2차 전지를 쓰는 간단한 이유

전지는 전기화학 반응이 비가역적이어서 한 번 쓰고 버려야 하는 1차 전지(Primary cell)와 충전하여 다시 쓸 수 있는 2차 전지(Secondary cell, Rechargeable cell)로 나눌 수 있습니다.
이 중에서 2차 전지가 핸드폰과 같은 휴대형 전자 장비나 전기 자동차와 같은 응용을 위하여 많은 관심과 연구의 대상입니다.

납 축전지(Lead-acid battery)

  • 오랫동안 많이 사용되어 온 2차 전지는 자동차에 사용되어왔습니다.
  • 납 축전지는 납과 황산을 이용한 이차 전지로서 다은 이차 전지 보다 용량이 크고 전압(약 2.1 V)이 높습니다.
  • 양극인 이산화 납 판과 음극 납 판이 진한 황산에 잠겨있는 구조입니다.

그러나 볼타 전지와 같이 휴대용으로는 문제점이 있어서 휴대형 전자기기에 사용되는 2차 전지는 여러 가지 화합물들이 사용되고 있는데 니켈-카드뮴(NiCd), 니켈-금속 수소화물(NiMH), 리튬 이온(Li-ion) 리튬 중합체(Li-ion polymer)들이 널리 사용되는 2차 전지들입니다.

리튬 이온 전지(Lithium-ion battery)

  • 2차 전지의 일종으로서, 방전 과정에서 리튬 이온이 음극에서 양극으로 이동하는 전지입니다.
  • 충전 시에는 리튬 이온이 양극에서 음극으로 다시 이동하여 제자리를 찾게 됩니다.
  • 리튬 이온 전지는 충전 및 재사용이 불가능한 일차 전지인 리튬 전지와는 다릅니다.
  • 전해질로서 고체 고분자를 이용하는 리튬 이온 중합체 전지와도 다릅니다.
  • 리튬 이온 전지는 에너지 밀도가 높고 기억 효과가 없으며, 사용하지 않을 때에도 자연 방전이 일어나는 정도가 작기 때문에 시중의 휴대용 전자 기기들에 많이 사용되고 있습니다.
이 외에도 에너지 밀도가 높은 특성을 이용하여 자동화 시스템, 항공산업 분야에서도 점점 그 사용 빈도가 증가하는 추세입니다. 그러나 일반적인 리튬 이온 전지는 잘못 사용하게 되면 폭발할 염려가 있으므로 주의해야 합니다.
  • 리튬 이온 전지는 크게 양극, 음극, 전해질의 세 부분으로 나눌 수 있는데, 다양한 종류의 물질들이 이용될 수 있습니다.

  1. 상업적으로 가장 많이 이용되는 음극 재질은 흑연입니다.
  2. 양극에는 층상의 리튬 코발트 산화물(Lithium cobalt oxide)과 같은 산화물, 인산철 리튬(Lithium iron phosphate)과 같은 폴리 음이온, 리튬 망간 산화물, 스피넬 등이 쓰입니다.
  3. 음극, 양극과 전해질로 어떤 물질을 사용하느냐에 따라 전지의 전압과 수명, 용량, 안정성 등이 크게 바뀔 수 있습니다.

최근에는 나노 기술을 응용한 제작으로 전지의 성능을 높이고 있습니다.
  • 전지의 용량은 mAh(밀리암페어 시) 또는 Ah(암페어 시)로 표시합니다.

리튬 이온 중합체 전지(리튬 이온 폴리머 전지, 폴리머 전지)

  • 중합체(폴리머)를 사용한 리튬 이온 전지입니다.
  • 좁은 의미의 폴리머 전지는 폴리머를 전해질로 사용합니다.
  • 넓은 의미의 폴리머 전지는 전해질 이외에 음극과 양극의 활성 물질에 전도성 고분자 등을 이용한 것도 포함됩니다.

현재 휴대기기용으로 사용되고 있는 폴리머 전지는 Polyethylene glycol이나 polyvinylidene fluoride으로 구성된 폴리머에 전기 분에 액을 포함시켜 고질화(겔화) 한 것으로, 본질적으로는 리튬 이온 전지와 큰 차이가 없지만 전해질이 준고체 상태이기 때문에 용액이 잘 새어 나오지 않는다는 장점이 있습니다.

  • 다른 방식의 2차 전지에 비해 상당히 가볍고, 메모리 효과도 매우 적습니다.
  • 모양도 비교적 자유롭게 만들 수 있기 때문에 이용이 증가하고 있습니다.





라벨:

댓글

댓글 쓰기

이 블로그의 인기 게시물

Turin 초콜릿 튜린 체리와 술의 환상조합

Turin 초콜릿 튜린 체리와 술이 만나 환상 조합을 이루다 . 멕시코에서 건너온 맛있는 turin 초콜릿을 소개해드릴까 해요 . 튜린 초콜릿은 독특하게 체리 (italian Whole Cherries) 가 통으로 있고 그것을 초코가 감싸고 있는 형태이고 안에 술이 조금 포함되어 있습니다 . 초콜릿을 깨물었을 때 안에 달콤한 액과 함께 체리가 함께 톡 터지며 환상적인 느낌을 선사하며 기분 좋아짐은 덤으로 옵니다 . 술이 포함되어있다고 하지만 저는 술을 못하는데 문제는 없었답니다 . 기회가 되신다면 한번 먹어보는 것을 추천합니다 . 영양 성분 표 (Nutrition Facts) 제공량 1 개 (10g) 칼로리 45kcal 총 제공량 42 개 탄수화물 6g(2%) 당류 5g 단백질 1g(4 개당 ) 지방 2g(3%) 포화지방 1g(6%) 트랜스지방 0g 콜레스테롤 0mg(0%) 나트륨 10mg(1%)(4 개당 ) 1 일 2,000 칼로리를 기준으로 하며 개인의 기준치에 따라 더 높거나 낮을 수 있습니다 . Percent Daily Values are based on a 2,000 calorie diet. Your daily values may be higher or lower depending on your calorie needs.   DARK CHOCOLATES FILLED WITH WHOLE CHERRIES AND LIQUOR INGREDIENTS BITTERSWEET CHOCOLATE (SUGAR, CHOCOLATE LIQUOR, COCOA BUTTER, COCOA POWDER, MILK FAT, EMULSIFIERS [SOY LECITHIN, POLYGLYCEROL POLYRICINOLEATE], ARTIFICIAL AND NATURAL FLAVORS, SALT), FILLING (SUGAR, CORN SYRUP, WHOLE CH...
댓글 쓰기
자세한 내용 보기

창원 용호동 투썸플레이스 이모저모

창원 용호동 투썸플레이스 이모저모 방문 후기입니다 . 창원 용호동 투썸플레이스는 용지호수 앞에 위치하고 있고 신축 건물에 입점을 하였네요 . 투썸플레이스 용호점의 특징 독특한 구조의 투썸플레이스는 복층구조로 이루어져 있는데 , 외관은 2 층이지만 내부 공간은 4 개의 층으로 구분이 되어있어요 . 넓은 공간을 자랑하는 투썸 창원 용호점은 푸른색 유리창으로 이루어진 외관에 따뜻하고 은은한 조명의 발광 아래 많은 손님을 수용할 수 있는 자리들이 있는데 대부분 창가 쪽으로 위치해있으며 중앙이 답답하거나 복잡하지 않은 배치라 마음에 들었습니다 . 1층은 짧게 간단하게 한 잔 2층은 비즈니스 공간으로 한 잔 3층은 조용하게 서로 비밀스러운 이야기하며 한 잔 4층은 비즈니스나 담소 또는 개인 시간 활용 등 복합 장소로 한 잔 투썸플레이스 용호점의 메뉴 투썸플레이스가 프랜차이즈이다 보니 다양한 메뉴가 있습니다 . TWOSOME BLEND 커피 주문 시 두 가지 원두를 선택해서 즐길 수 있다는데요 . 오리지널 블렌드 = 스모키 한 다크초콜릿의 풍미와 입안 가득 꽉 찬 바디감을 자랑합니다 . ( 추천 메뉴 = 카페 모카 , 카라멜 마키아또 ) 스페셜 블렌드 = 싱그러운 과일의 산뜻함과 플로럴 한 아로마가 특징이라 합니다 . ( 추천 메뉴 = 라떼 , 카푸치노 ) ESPRESSO BEVERAGE 롱블랙 / 아메리카노 4.1 숏라떼 / 카페라떼 4.6 카푸치노 4.6 바닐라 라떼 / 카페모카 5.1 카라멜 마키아또 / 화이트모카 5.6 에스프레소 3.3 플로팅 라떼 6.0 티라미수 라떼 5.8 오늘의 드립커피 4.1 COLD BREW 니트로 콜드브루 4.8 니트로 콜드브루 라떼 5.3 콜드브루 4.5 콜드브루 라떼 5.0 콜드브루 토닉 6.0 SEASONAL DRINK 블랙포레스트 라떼 5.5 진저쿠키 라...
댓글 쓰기
자세한 내용 보기

단위변환 단위환산 정의

단위변환 단위환산 정의에 대해 알아 봅시다.   모든 물리량은 수치와 단위를 포함하고 단위변환 단위환산 정의에 대해 알면 힘 단위 변환, 일 단위 변환, 밀도 단위 변환, 에너지 단위 변환 등과 같은 단위변환기 원리가 보인다. 수치와 단위가 계산식에서 사칙연산 등을 할 때 단위를 대수처럼 취급할 수 있고 간단한 예로 알아볼 수 있다 . 시속 23km 의 일정한 속력으로 달리는 자전거가 7 시간 달렸을 때의 거리를 계산해 보면 거리 =( 속력 )( 시간 ) 이므로 x=vt=(23km/h)✕7h=161km 시간단위 h 를 제거함으로써 길이의 고유단위 km 로 거리를 얻었다 . 이러한 단위 취급 방법을 사용한다면 한 단위로부터 다른 단위로 환산하기가 쉬워진다 . 161km 란 답을 마일로 바꾸어 보자 . 1mi=1.61km 란 사실을 이용하여 양측을 1.61km 로 나누어 보면 1mi/1.61km=1가 된다 .  1 을 곱해도 크기는 변하지 않으므로 161km 에 1, 즉 (1mi)/(1.61km) 을 곱하고 km 를 소거함으로써 161km=161km✕(1mi/1.61km)=100mi 을 얻게 된다 . 이 (1mi)/(1.61km) 을 변환인자 라고 부른다 . 이 변환인자는 값이 모두 1 이며 어떤 단위로 표시된 양을 동등한 다른 단위로 표시할 때 사용된다 .  단위를 보이게 쓴 후 , 서로 지워 나가면서 최후에 남는 단위를 보면 변환인자가 제대로 선택되었는지를 알 수 있으므로 km 를 mi 로 고치는 데 1.61 을 곱해야 하는지 나누어야 하는지를 고민할 필요가 없다 . 물리량에 대한 차원에 대해 알아 볼까요? 면적은 하나의 길이에 다른 길이를 곱하여 얻어진다 . 예로써 한 변이 2m 와 5m 인 사각형의 면적은 A=(2m)(5m)=10m² 이 된다 . 따라서 면적의 단위는 미터의 제곱이다 . 면적은 두 길이의 곱...
댓글 쓰기
자세한 내용 보기