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실리콘 음극재 시장2025.05.031. 시장 개요 2차전지는 방전된 이후에도 충전을 통해 재사용할 수 있는 전지를 말한다. 리튬 이온 2차전지는 1991년 일본이 최초 상용화하며 시장을 열었다. 리튬이온 전지의 핵심 4대 소재 시장은 2022년 기준 549억달러(약 70조원) 규모를 기록했으며, 2025년 934억달러(약 121조원), 2030년 1,476억달러(약 192조원) 규모로 커질 전망이다. 2. 실리콘 음극재 시장 동향 음극재는 리튬이온 전지 4대 핵심 소재 중 하나로서 전체 리튬이온 전지의 원가 10~15%를 차지하고 있다. 현재 글로벌 전기차용 음극재...2025.05.03
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음극선의 편향2025.04.301. 음극선의 편향 실험을 통해 전기장에 의한 전자의 편향 현상을 확인하였습니다. 가속전압을 고정시키고 편향판 전압을 변화시킬 때와 편향판 전압을 고정시키고 가속전압을 변화시킬 때 모두 이론값과 유사한 결과를 얻었습니다. 다만 약간의 오차가 발생했는데, 이는 전자빔의 도착지점 측정, 초기 편향, 진공상태 등의 요인으로 인한 것으로 분석되었습니다. 2. 전자의 속력 계산 가속전압이 200V, 250V, 275V일 때 전자의 속력을 각각 계산해 보았습니다. 가속전압이 증가할수록 전자의 속력이 증가하는 것을 확인할 수 있었습니다. 3. ...2025.04.30
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일반물리학및실험2 음극선의 편향 결과레포트2025.01.201. 음극선의 편향 이 실험은 음극선관을 이용하여 전기장에 의한 전자의 편향 현상을 직접 확인하는 것을 목적으로 합니다. 실험 결과에 따르면 가속전압을 고정시켰을 때와 편향판 전압을 고정시켰을 때 모두 편향된 거리를 측정하였고, 이론값과 비교하여 오차 분석을 수행하였습니다. 오차 요인으로는 실험실 밝기, 스크린의 곡면, 전압 조절의 정확성 부족, 자 측정의 오차, 지구 자기장의 영향 등이 고려되었습니다. 2. 전자의 속력 계산 실험의 각 조건에 대하여 전자가 스크린에 닿기 전 전자의 속력을 계산해야 합니다. 이를 통해 전자빔의 특성...2025.01.20
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금속 분극 A+ 예비레포트2025.01.041. 전기화학적 부식 금속의 부식 반응은 일종의 전기화학적 반응으로, 비의도적이고 파괴적인 반응이다. 이는 전자 e를 방출하는 산화 반응(또는 양극 반응)과 이 전자를 받아들이는 환원 반응(또는 음극 반응)이 짝지어질 때 일어난다. 보통 금속의 표면에서 일어나고, 산화 반응이 일어나는 자리를 양극(anode), 환원 반응이 일어나는 자리를 음극(cathode)이라 한다. 금속이 균일하게 부식될 때 금속 표면에는 수많은 양극과 음극이 분산되어 있으며 이 각각의 양극과 음극의 위치는 고정된 것이 아니라, 수시로 변한다. 1. 전기화학적...2025.01.04
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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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전자의 전하 대 질량 비 측정 실험 결과보고서2025.05.131. 전자의 전하 대 질량 비 측정 이번 실험에서는 두 헬름홀츠 코일 사이에 있는 백열 필라멘트를 가열시켜 방출되는 전자의 음극선 편향을 관찰하였다. 음극선의 모양이 닫힌 원 궤도를 형성한 뒤 원 궤도의 반지름을 통해 전자의 비전하인 e/m 값을 결정하였다. 실험은 가속전압과 코일에 흐른 전류를 독립변인으로 진행하였으며, 이를 통해 전자의 속력과 로런츠 힘의 관계를 이해할 수 있었다. 실험 결과의 오차율은 대부분 2% 이내로 나타났으며, 이는 측정의 한계와 전자들의 초기 운동에너지 차이에 기인한 것으로 분석되었다. 1. 전자의 전하...2025.05.13
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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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과학사 - 우연한 발견 X선2025.04.301. X선의 발견 X선은 독일의 물리학자인 빌헬름 콘라트 뢴트겐이 최초로 발견했다. 뢴트겐은 음극선 실험 과정에서 우연히 X선을 발견했으며, 이 발견으로 노벨 물리학상을 수상했다. X선은 의료, 건축 등 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 현대 과학 발전에 큰 영향을 미쳤다. 2. 뢴트겐의 인품 뢴트겐은 학창시절 친구를 밀고하지 않아 퇴학당했지만, 이후 열정적으로 학업에 매진하여 박사학위를 취득했다. X선 발견 후에도 특허등록을 하지 않고 X선을 인류 모두의 것으로 여겼으며, 상금을 대학 발전과 과학 발전에 기부했다. 이를 통해 뢴트...2025.04.30
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수계 아연 전지용 전극 합성 및 셀 조립 실험레포트2025.01.211. MnO2 양극 합성 실험에서는 Potassium permanganate(KMnO4)와 Manganese sulfate monohydrate(MnSO4·H2O)를 사용하여 오토클레이브 반응기에서 수열 합성법으로 MnO2 양극을 합성하였다. 합성한 양극재는 80°C 진공오븐에서 건조되었다. 활물질, 전도재, 바인더를 7:2:1 wt% 비율로 혼합하여 슬러리를 만들고 SUS 포일 위에 도포하여 전극을 제조하였다. 2. 코인 셀 조립 제조된 양극, Zn foil 음극, 유리섬유 분리막, 1.0 M ZnSO4 수용액 전해질을 사용하여 ...2025.01.21
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고에너지 밀도 리튬 금속 배터리를 위한 공유 유기 골격체 기반 전극 첨가제2025.04.291. 리튬 금속 배터리 리튬 금속 배터리는 높은 에너지 밀도를 달성하기 위해 얇은 리튬 금속 음극과 고용량 양극을 동시에 안정화해야 한다. 기존 연구는 주로 전해질 개발에 초점을 맞추었지만, 본 연구에서는 전극 맞춤형 분자 화학을 가진 공유 유기 골격체(COF)를 기반으로 한 온디맨드 전극 첨가제 전략을 제시한다. 이 COF 전극 첨가제는 NCM811 양극과 리튬 금속 보호층에 각각 적용되어 전이 금속 이온 chelation, 리튬 이온 탈용매화 촉진, 용매 분해 억제, 전해질 음이온 고정화 등의 역할을 한다. 2. NCM811 양...2025.04.29
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