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06. 집전체로 Al,Cu 금속을 사용하는 이유 및 특징 배터리는 양극,음극,분리막,전해질 4개로 구성되어 있다. 양극과 음극을 코팅할때 집전체를 사용하는데 이 집전체는 양극활물질과 음극활물질에 전류를 전해주는 역할을 한다. 이때, 양극에 사용하는 집전체는 Al를 사용하고, 음극에 사용하는 집전체는 Cu를 사용하는데 그 이유와 각 금속의 특징에 대해 알아보자. 1) 집전체의 역할 리튬이온전지는 외부도선으로부터 전자를 공급받거나 제공하여, 에너지를 저장하거나 사용하는 장치를 말한다. 이때, 전자의 흐름은 외부도선에서 전극리드 (탭)을 거쳐 금속포일 (집전체), 도전재, 활물질 (active materials) 순서로 흐른다. 전극에 고르게 전자를 전달하기 위해서는 집전체(Current collector)가 필요하다. 집전체는 전극과 일정한 거리에 존재해야 하는데.. 더보기
05. N/P ratio에서 음극의 로딩이 더 높은 이유 및 문제점 1) N/P Ratio란?: N/P Ratio : 음극과 양극의 단위면적당 용량의 비율을 의미하는 뜻으로 대향비를 뜻한다. 일반적으로 음극의 단위면적당 가역용량을 양극의 단위면적당 가역용량으로 나누어 100을 곱해주어 구한다. 이때, 100이상의 값이 나오는것이 일반적인데, 그 이유는 음극의 로딩이 양극보다 5~20% 더 높기 때문이다.                       N/P Ratio = (음극의 단위면적당 가역용량) / (양극의 단위면적당 가역용량) * 100                 2) 음극의 로딩이 더 높은 이유 셀을 설계할때 보통 음극의 전극 면적을 양극보다 가로, 세로를 각각 0.5~1mm 넓게 제조한다. 이때, 반드시 양극과 맞닿는 면은 음극이어야 하며 엣지에서 리튬의 전착이 발.. 더보기
04. 리튬이온전지 VS 리튬폴리머전지 차이점, 장점, 단점 리튬 이온 전지는 흔히 많이 들어보셨을텐데, 리튬 폴리머 전지는 아마 생소하실 것 같습니다. 요즘 핫한 전고체전지가 리튬폴리머 전지에 속한다는것을 알고계신가요? 오늘은 리튬 이온전지와 리튬폴리머 전지를 알아보겠습니다. 1) 리튬이온전지란?리튬이온전지란 말 그대로 리튬 이온을 이용한 이차전지를 의미한다. 리튬 이온은 충전과 방전의 과정에서 양극과 음극으로 이동하는데, 이때 발생하는 에너지를 사용할 수 있는 원리이다. 일반적으로 리튬이온전지는 양극,음극,분리막,전해액으로 구성되어 있다. 여기서 전해액을 액체로 사용하는가 겔 형태 또는 고체 형태로 사용하는지에 따라 리튬이온전지, 리튬겔폴리머전지, 전고체전지로 분류한다. 2) 리튬폴리머전지란?리튬폴리머전지란 크게 2가지의 형태의 전해질을 사용하는 전지가 포함된.. 더보기
03. 리튬전지에서 SEI(Solid Electrolyte Interphase)의 장점, 단점, 생성 원리 안녕하세요. 오늘은 리튬 이차 전지에서  한번쯤은 들어봤지만, 무슨 이야기 인지 몰라서 외면했던 SEI (Solid Electrolyte Interphase)에 대하여 알아보겠습니다. 1) SEI의 정의: SEI 층은 Solid Electrolyte Interphase로 음극 표면에서 발생되는 부동태막을 뜻한다. 이 SEI 층은 배터리 속 전해질과 음극의 표면에서 부반응이 일어나 생기는 피막을 의미한다.  2) SEI의 생성원인: 전해액 구성 성분이 음극의 낮은 환원전위에 대하여 안정하지 못하고, 전해액이 분해되며 음극의 표면에 리튬이온은 이동이 가능하며 전자는 이동되지 않는 피막을 형성시킨다. 대부분 첫 사이클의 충전 과정 중에서 생성되며 전하를 소모하기 때문에 첫 사이클에서는 충전용량이 방전용량보다 .. 더보기
02. 작업전극과 용액의 상관관계 전기화학 셀 실험은 일반적으로 기준전극에 대한 작업전극의 전위를 조절하고 관찰하는 것이다.이것은 작업 전극 내 전자의 에너지를 조절하거나 관찰하는것과 같은 의미를 갖는다. 이때, 중요한 질문은 작업전극에 (-) 또는 (+) 방향으로 움직이면 작업전극과 용액 사이의 어떤 반응이 형성되는가 이다.따라서 오늘의 포스팅은 작업전극과 용액의 상관관계이다.  1) 작업전극에 (-) 전류를 가하거나, (-) 방향으로 움직일 경우 환원전류가 발생한다.  전극 전위를 (-) 방향으로 더 움직이면 (즉, 작업 전극에 마이너스로 연결된 셀에 배터리 또는 전원장치를 연결하면) 전자의 에너지를 증가시키기 때문에 전해질에서 종이 비어 있는 전자 상태로 전자가 전달되기에 충분한 조건을 갖추게 된다. 이 경우에 전극으로부터 용액으로.. 더보기
01. 서론 및 전극 공정에 대한 개요 1) 산화 VS 환원산화 : 전자를 잃음, 산소를 얻음, 산화수 증가환원 : 전자를 얻음, 산소를 잃음, 산화수 감소 2) 이온과 라티칼의 차이점은?라디칼은 짝을 이루지 않는 원자가 전자를 갖는 원자 또는 분자로 전하를 운반하지 않는다.따라서, 이온은 전하가 있지만 라티칼은 중성이라는 차이점이 있다.  3) 실제 용량과 이론용량 및 발현 용량 비율(%) 계산Ex)  이론용량 4.7mAh실제용량 4.42mAh발현 용량 비율(%) = (실제용량 / 이론용량) * 100(%)                              = (4.42 / 4.7) * 100 (%)                              = 94 % 4) 패러데이 법칙패러데이 법칙은 전기분해를 하는 동안 전극에 흐르는 전하량.. 더보기
#7. 전압곡선의 형태과 의미 1) Voltage profile - 전압곡선 X축은 시간 용량, Y축은 전압으로 도시한 도표로 정전류가 흘러서 충전 또는 방전이 진행 될때에 전압의 변화를 관찰하는데 사용되는 그래프이다. 그 종류로는 크게 2가지가 있는데, 한가지는 사이클 진행에 대한 데이터와 다른 하나는 율속에 따른 셀의 구동 평가 결과를 나타낸 그래프이다. 2) Cycle performance 사이클의 진행에 따라 용량이 감소되며, 저항증가로 인한 분극(과전압)이 발생한다. 충전시에는 전압이 상승하며 방전시에는 전압강하가 발생한다. 3) Rate capability 전류 크기에 따르는 용량 구현 정도를 파악하는 그래프로 전류증가로 인한 용량의 감소와 분극(과전압)이 발생한다. 4) Two phase reation - One-phas.. 더보기
#6. 리튬이온 이차전지에서 전극은 어떻게 구성되는가? 1) Positive electrode for LIBs (리튬이온전지의 양극) 활물질 + 도전재 + 바인더 + 집전체로 수성된다. 보통 양극의 집전체 위에 코팅하는 물질을 Slurry라고 하는데 이는 슬러리 라고 부른다. 이 슬러리는 보통 활물질과 도전재, 바인더, 용매로 구성되며 이렇게 만들어진 슬러리를 집전체인 Al foil 위에 코팅하여 건조 후 사용한다. 각 물질의 역할에 대해서 설명하겠다. 2) Bider & Solvent (바인더와 용매) 양극 슬러리를 제조할 때 사용되는 바인더는 (Binder) 말 그대로 활물질과 도전재를 집전체 위에 잘 코팅되고 유지될 수 있도록 잡아주는 보통의 접착제 같은 역할을 한다. 이때, 일반적으로 사용되는 바인더의 종류에는 PVDF와 SBR 두가지 종류가 있는데,.. 더보기

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