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고에너지 밀도와 내구성을 가진 고체 리튬 금속 배터리를 위한 쌍성 고분자 기반 리튬 슈퍼이온 전도체2025.04.291. 쌍성 고분자 기반 리튬 슈퍼이온 전도체 본 연구에서는 고이온 전도도(σ = 3.8 × 10−4 S cm−1)와 리튬 이온 수송 수(tLi+ = 0.78)를 가진 쌍성 고분자 전해질(ZPE)을 개발했습니다. 이 ZPE는 정렬된 이온 채널을 통해 빠른 리튬 이온 전도를 가능하게 합니다. 또한 in-situ 중합을 통해 전극과의 밀접한 접촉과 최대의 이온-이온 상호작용을 달성했습니다. 이를 통해 고에너지 밀도와 내구성이 우수한 고체 리튬 금속 배터리를 개발할 수 있었습니다. 2. 고체 리튬 금속 배터리 고체 리튬 금속 배터리(ASS...2025.04.29
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전고체 배터리 기술 동향2025.04.261. 전고체 배터리 기술 전고체 배터리는 기존 리튬이온 배터리와 달리 전해질이 액체가 아닌 고체 상태로 구성되어 있습니다. 이를 통해 배터리의 안전성과 에너지 밀도를 높일 수 있습니다. 전고체 배터리는 폭발이나 화재의 위험성이 낮고, 부품 수를 줄일 수 있어 전기차 배터리에 적합한 기술로 주목받고 있습니다. 하지만 고체 전해질의 낮은 이온 전도도가 문제점으로 지적되고 있으며, 이를 해결하기 위한 소재 개발 및 제조 기술 향상이 필요한 상황입니다. 2. 리튬이온 배터리 기술 리튬이온 배터리는 양극, 음극, 분리막, 전해질로 구성되어 ...2025.04.26
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리튬이온 배터리 실험 예비레포트2025.05.051. 리튬이온 배터리 리튬이온 배터리(LIB)는 스마트폰, 노트북, 전기차, ESS 등 모든 것을 구동하는 우리의 일상에서 빠져서는 안 될 재충전이 가능한 2차전지입니다. 이번 실험에서는 직접 리튬이온 배터리를 만들어보고 Cell Performance를 측정할 것입니다. 리튬이온 배터리는 충전이 가능한 2차전지의 한 종류이고 양극, 음극, 전해질, 분리막의 4가지 구성 요소를 가집니다. 리튬이온 배터리가 가지는 장점은 리튬이 이온화 경향이 크다는 점, 작고 가벼우면서도 에너지 밀도가 높다는 점, 자체 방전율이 낮고 사이클 수명이 길...2025.05.05
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화학실험기법2_ Synthesis of Electrocatalysts for Lithium-Air Batteries2025.01.111. 리튬-산소 배터리 리튬-산소 배터리는 높은 에너지 밀도를 갖고 있지만, 재충전 과정에서 상당히 큰 과전압이 발생하는 문제점이 있다. 본 실험에서는 금 나노 입자를 Ketjen Black에 도입하여 plasmonic materials의 광학적 상호작용의 특성인 localized surface plasmon resonance(LSPR)를 일으키고, 빛 흡수를 촉진하여 충전 과정에서의 과전압을 효율적으로 억제할 수 있었다. 2. 금 나노 입자 금 나노 입자를 Ketjen Black에 도입하여 plasmonic materials의 특...2025.01.11
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리튬이온배터리 구성 요소와 원리2025.01.231. 리튬이온배터리 구성 요소 리튬이온배터리는 양극재, 음극재, 전해질, 분리막 등 4대 구성 요소로 이루어져 있습니다. 양극재는 배터리의 용량을 결정하며, 음극재는 배터리의 수명을 결정합니다. 전해질은 리튬이온의 이동을 돕는 매개체이며, 분리막은 양극과 음극을 분리하여 배터리의 안전성을 보장합니다. 2. 리튬이온배터리 작동 원리 리튬이온배터리는 충전 시 양극에서 리튬이온이 분리되어 음극으로 이동하고, 방전 시 음극에서 리튬이온이 분리되어 양극으로 이동하면서 전자가 흐르게 되어 전류가 발생합니다. 이러한 리튬이온의 왕복 이동을 통해...2025.01.23
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전고체배터리 경쟁력2025.05.071. 전고체 배터리 전고체 배터리는 향후 배터리 업계의 히든 카드이며, 기술력과 원활한 공급, 합리적인 비용 관점에서 경쟁력을 갖추어야 시장에서 확고한 위치를 차지할 수 있다. 전고체 배터리는 고체 전해질을 사용하여 화재 위험이 낮고 에너지 밀도를 높일 수 있는 장점이 있다. 국내 3대 배터리 업체는 2026년부터 2030년까지 전고체 배터리를 상용화하기 위해 노력 중이다. 2. 정부 정책 정부는 향후 8년간 민관이 협력하여 20조원을 투자하고 초격차 기술을 확보하겠다는 목표를 가지고 있다. 3. 전고체 배터리 구분 전고체 배터리는...2025.05.07
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화학전지2025.01.231. 전기화학의 기본 원리 본 보고서에서는 먼저 이온의 농도에 따른 전기전도도를 실험으로 확인하여 전기화학의 기본 원리를 습득한다. 또한 금속과 금속 이온 간의 반응을 살펴보며 표준 전위 및 전기화학적 서열의 이론을 실험적으로 확인한다. 2. 화학전지의 구성 및 원리 실제로 화학전지를 구성하고 각각의 전압을 측정함으로써, 표준 전지 전위의 계산 및 화학전지 전반의 산화 환원 원리에 대해 이해하고 나아가 네른스트 식을 적용함으로써 이론값과 실험값을 비교해본다. 3. 표준 전위와 전기화학적 서열 표준 환원 전위는 어떤 전극이 전자를 끌...2025.01.23
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hydrogen insertion into wo3 결과레포트2025.05.051. HxWO3의 합성 실험에서는 WO3의 구조에 수소가 intercalation(MxWO3) 되면서 WO3와 HxWO3의 구조와 전도도의 차이를 관찰하였다. 먼저 HxWO3의 합성 실험에서 0.5 g의 WO3를 삼각플라스크에 넣어주고 3M의 HCl 50 ml를 조심스럽게 부었다. 결과 WO3 색(노란색)변화가 관찰되지 않았다. 다음 1g 이하의 Zn를 위 용액에 넣었고 노란색에서 푸른색으로 색변화가 나타났다. 이 때, 기포가 발생하는데 아연과 수소가 반응해 나오는 것이다. 이 발생한 수소기체가 삼차원적 고체인 WO3 의 hole에...2025.05.05
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무기화학실험 실험 4 A Solid Electrolyte, Cu2HgI4 예비2025.05.091. 고체 전해질 고체 전해질이란 고체 상태에서 물이나 극성 용매와 같은 이온성 용매에 용해되었을 때 양이온과 음이온으로 해리되어 이동함에 따라 전류를 흐를 수 있게 하는 물질을 의미한다. 전해질로써 사용하기 위해서는 작동 중에 분해되지 않을 수 있도록 전기화학적 안정성이 높아야 하며, 높은 이온전도도를 가져야 하고 열적으로 안정해야 하며 독성이 없어야 한다. 2. 열변색 열변색이란 온도가 변하면서 물질의 색이 변화하는 현상을 의미한다. 온도가 변화함에 따라 물질의 색이 가역적으로 변하는 것을 확인할 수 있다. 무기화합물은 리간드의...2025.05.09
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고체전해질 예비레포트2025.05.051. 전해질 전해질은 물에 녹은 상태에서 이온으로 쪼개져 전류가 흐르는 물질이다. 강한 산과 염기나 가용성 염은 강한 전해질이 되고, 약한 산과 염기는 약한 전해질이 된다. 반대로 이온으로 나누어지지 않아서 전류가 통하지 않는 물질을 비전해질이라 한다. 2. 고체전해질 고체 상태에서 이온의 이동에 의하여 전류를 통할 수 있는 물질을 말한다. 산화지르코늄, 나트륨 β-알루미나 등이 있으며 새로운 종류의 전지들과 센서를 만드는데 이용되며 고분자 전해질은 전해질 공업에서 격막으로 이용되기도 한다. 고체전해질은 용액상태의 전해질에 비하여 ...2025.05.05
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