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리튬-이온 전지 기술의 시대를 넘어서 - Beyond the age of lithium-ion batteries2025.01.021. 리튬-이온 전지 리튬-이온 전지는 정보통신 기기에서 널리 사용되는 기술로, 높은 에너지 밀도, 가벼운 무게, 얇은 두께, 빠른 충전, 긴 사용시간 등의 장점을 가지고 있다. 하지만 과열 및 발화의 가능성, 독성 화학 물질 포함, 리튬의 고가격과 공급 불안정성 등의 단점이 있어 대체 기술이 필요한 상황이다. 2. 나트륨-이온 배터리 나트륨-이온 배터리는 리튬-이온 전지를 대체할 수 있는 유력한 기술 중 하나이다. 나트륨은 리튬에 비해 매장량이 풍부하고 가격이 저렴해 공급이 안정적이다. 최근 연구에서는 티타늄 도핑을 통해 나트륨-...2025.01.02
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전기화학적 분석법을 이용한 구리와 니켈의 정량 분석2025.01.021. 전기 분해 분석법 전기 분해 분석법은 전기 분해 현상을 활용해 미지 시료 안의 성분을 정량 분석하는 방법이다. 전기 분해 도중 전압, 전류, 총 전하, 석출 물질 질량 및 시간에 따른 전극 전위의 변화를 측정해 시료 안의 성분을 정량 분석한다. 전기 분해 반응이 완료되었는지는 이온의 색 변화 관찰이나 용액에 새로이 잠긴 전극 표면에 석출이 더 이상 진행되지 않는 현상 관찰 등으로 확인할 수 있다. 2. 표준 환원 전위와 네른스트 방정식 표준 수소 전극의 전극 전위를 0V로 정한 것이 표준 환원 전위의 기준이다. 표준 환원 전위...2025.01.02
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전기분해와 전기도금 실험 보고서2025.01.121. 전기분해 전기분해는 전극을 통해 전원에서 공급되는 전류에 의해 일어나는 화학 반응입니다. 전기분해 반응을 일으키기 위해서는 두 개의 반쪽 전지로 구성된 전기분해 전지를 만들어야 합니다. 외부에서 전류를 흘려주면 환원력이 더 큰 물질이 환원되고, 산화력이 더 큰 물질은 산화되는 반응이 일어납니다. 이를 통해 용액 속의 금속 이온이 환원되어 전극 표면에 코팅되는 전기도금 과정이 가능합니다. 2. 전기도금 전기도금은 전기분해 반응을 이용하여 금속을 전극 표면에 코팅하는 과정입니다. 구리 이온이 녹아 있는 용액에 흑연 막대와 구리 조...2025.01.12
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전극 casting, 전지조립 예비보고서2025.01.241. 전극 casting 전극 casting 과정은 믹싱, 코팅, 롤프레싱, 슬리팅&노칭으로 나뉘어 있습니다. 믹싱 과정에서는 활물질, 도전재, 바인더를 적절한 비율로 섞어 슬러리를 만듭니다. 코팅 과정에서는 슬러리를 집전체에 얇게 코팅하며, 롤프레싱 과정에서는 전극에 압력을 가해 두께를 줄이고 에너지 밀도를 높입니다. 슬리팅&노칭 공정에서는 전극의 폭 사이즈를 규격에 맞게 자릅니다. 전극 casting 과정에서 활물질에 따라 전지의 성능이 달라질 수 있습니다. 2. 전지조립 전지조립 공정은 양극판, 음극판, 분리막을 셀 형태로 조...2025.01.24
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화학실험 '전기화학 실험' '실험결과에 따른 고찰' '과제 A++'2025.01.291. 전기화학 실험 전기화학 실험의 목적은 화학 반응과 전기 에너지의 변환을 이해하고, 전기화학적 셀을 구성하여 전기화학 반응을 실험적으로 관찰하는 것이다. 이 실험에서는 전극과 전해질 용액 사이의 반응을 통해 전압을 측정하고, 전기화학적 반응의 과정과 원리를 이해할 수 있다. 실험을 통해 전기화학적 셀의 작동 원리를 익히고, 갈바니 전지나 전해 전지의 원리를 실험적으로 확인할 수 있다. 2. 갈바니 전지 갈바니 전지는 전기화학적 셀의 한 종류로, 화학 에너지를 전기 에너지로 변환한다. 전지의 두 전극은 서로 다른 전위(전압)를 가...2025.01.29
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이온 선택성 전극을 이용한 pH 측정2025.01.181. 이온 선택성 전극 이온 선택성 전극은 분석하고자 하는 특정 이온에 선택적으로 결합하여 전위차를 측정하는 장치입니다. 이온 선택성 막의 구성 성분에 따라 다양한 이온을 측정할 수 있으며, 분석 이온과 친화성이 높은 리간드와 선택적으로 결합하여 전하 불균형으로 인한 전위차가 발생합니다. 이 전위차는 외부 용액의 분석 물질 활동도에만 의존하므로 이를 측정하여 분석할 수 있습니다. 2. 유리 전극 유리 전극은 pH 측정에 사용되는 이온 선택성 전극입니다. 유리막 내부의 수화된 젤 층에 H+ 이온이 상당히 많이 결합되어 있어 H+에 선...2025.01.18
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화학전지실험과 금속 간 산화 환원 반응, Nernst epuation2025.05.101. 금속의 이온화 경향과 표준 환원 전위의 상관관계 금속의 이온화 경향은 금속이 전자를 잃어(산화되어) 양이온이 되려하는 경향을 말한다. 이 금속의 이온화 경향이 크다는 것은 산화되기 쉽다는 것이고, 따라서 (-)극이 될 것이다. 또한 이온화 경향이 작을수록 (+)극이 될 것이다. 실험에서 사용한 금속의 이온화 경향을 비교하면 Zn>Fe>Cu이다. 이는 Zn이 가장 산화되기 쉽다는 것을 의미한다. 표준 환원 전위는 표준 수소 전극과 환원이 일어나는 반쪽 전지를 결합시켜 만든 전지에서 측정한 전위인데, 이 값이 클 수록 환원되기 쉽...2025.05.10
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화학전지 예비보고서2025.05.121. 화학전지 화학전지는 산화-환원 반응을 통해 화학에너지를 전기에너지로 전환시키는 장치입니다. 기본적인 구성은 반응성이 다른 두 금속을 전해질 용액에 넣고 도선으로 연결한 것입니다. 반응성이 큰 금속이 산화되면서 전자를 내놓으면, 전자는 도선을 따라 반응성이 작은 금속 쪽으로 이동하면서 전류가 흐르게 됩니다. 화학전지에는 1차 전지와 2차 전지가 있으며, 대표적인 예로 볼타전지, 다니엘전지, 건전지, 니켈-카드뮴전지, 납축전지 등이 있습니다. 2. 산화-환원 반응 산화-환원 반응은 전자의 이동을 수반하는 화학 반응입니다. 산화는 ...2025.05.12
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태양전지와 수소연료전지 실험 결과2025.01.131. 태양전지 태양전지는 반도체가 빛에 방사될 때 흡수된 빛의 에너지가 전자에 전달되어 전자가 전류로 흐를 수 있도록 하는 원리를 이용한다. n형 반도체와 p형 반도체로 구성되어 있으며, 광기전효과에 의해 전자와 양공이 발생하여 전위차가 생기고 전류가 흐르게 된다. 2. 수소연료전지 수소연료전지는 수소 기체를 연료로 사용하여 산소와 반응시켜 전기를 생산한다. 수소는 연료 쪽 극의 촉매층에서 수소이온과 전자로 산화되며, 공기 쪽 극에서는 공급된 산소와 전해질을 통해 이동한 수소이온과 외부 도선을 통해 이동한 전자가 결합하여 물을 생성...2025.01.13
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전공기초실험2 화학전지와 열역학 결과보고서2025.05.081. 산화-환원 반응 산화-환원 반응은 원자의 산화수가 달라지는 반응으로, 물질 간의 전자이동으로 산화와 환원 반응이 동시에 일어난다. 전자를 잃은 쪽은 산화수가 증가하고 산화되며, 전자를 얻은 쪽은 산화수가 줄어들고 환원된다. 2. 화학전지 화학전지는 산화-환원 반응이 일어날 때 발생하는 에너지를 전기에너지로 바꾸는 장치이다. 갈바니 전지(볼타 전지)는 자발적인 산화-환원 반응을 이용하여 전기를 발생시키는 실험장치이며, 다니엘 전지는 분극 현상을 방지하기 위해 고안된 전지이다. 3. 이온화 경향 이온화 경향은 원소(원자)가 얼마나...2025.05.08
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