Exp 5. Fabrication of Li-oxygen batteries

소개

이화여자대학교 화학실험기법2 A+ 맞은 실험5 레포트입니다.
12점 만점에 11점 받았습니다.

목차

Ⅰ. Abstract
Ⅱ. Introduction
Ⅲ. Experimental Section
Ⅳ. Results and Discussion
Ⅴ. Conclusion
Ⅵ. References

본문내용

Ⅰ. Abstract
Li-O2 배터리의 기본적인 원리를 파악하고, 이를 직접 제작해 보았다. 이후, ‘WonATech WBCS 3000 multi-channel battery testing system’를 이용하여 제작한 배터리의 성능을 측정하였다.

Ⅱ. Introduction
오늘날 세계는 두 가지 에너지 문제에 직면해 있다. 첫 번째 문제는 내연 기관에 의해 구동되는 자동차 대신 전기 자동차를 사용하는 것과 관련있다. 지속 가능한 에너지의 원천은 낮 동안에만 지속되므로, 전기 생산을 위한 지속 가능한 에너지 사용은 에너지 저장에 적합한 기술, 즉 배터리의 가용성을 요구한다. 따라서, 장기적인 안정성, 매우 긴 사이클 수명 및 환경적 제약 조건을 충족시키는 지속 가능한 에너지를 저장할 수 있는 배터리의 개발은 현대 전기 화학의 중요한 과제이다. 두 번째는 제한된 자원으로 인해 가능한 한 빨리 운송을 위한 석유 사용을 줄이는 것이다. 가장 높은 에너지 밀도는 연료 전지(FC)에 의해 제공될 수 있다. 그러나, FC 기술은 direct FCs에서의 전기 촉매와 관련된 작동 문제와 H2/O2 FC의 수송 저장에 대한 문제로 인해 실용적인 EV 적용에 충분하지 못한 것으로 보인다.
Metal-air 배터리는 최첨단 LIB와 비교하여 높은 비에너지를 보장하므로, “post Li-ion battery”라는 주제로 많은 관심을 받았다. Metal-ion 배터리는 metal anode와 oxygen-air electrode(cathode)의 짝을 기반으로 배터리와 연료 전지의 특징을 결합한 hybrid architecture를 제시한다. Aqueous counterpart들 중, Al-air 배터리는 포멀 에너지 밀도(2800Whkg-1)가 높아 전기자동차용 동력원으로서 매력적인 후보로 꼽혔다.

참고자료

· V. Etacheri, R. Marom, R. Elazari, G. Salitra, D. Aurbach, Challenges in the development of advanced Li−ion batteries: a review, Energy Environ. Sci. 4 (2011) 3243-3262.
· W. -J. Kwak, Rosy, D. Sharon, C. Xia, H. Kim, L.R. Johnson, P.G. Bruce, L.F. Nazar, Y.K. Sun, A.A. Frimer, M. Noked, S.A. Freunberger, D. Aurbach, Lithium−Oxygen Batteries and Related Systems: Potential, Status, and Future, Chem. Rev. 120 (2020) 6626-6683.
· 박용준, 윤선혜, 김진영. 리튬-공기 이차전지의 원리 및 연구동향. KIC News, volume 20, No.3, 2017. 1-13.
· 이화여자대학교. Physical Methods in Chemistry II Lab Manual. 2022. p.32-36