Li metal 2차 전지 조립 및 성능 측정 예보

목차

a. 리튬 이온 이차 전지의 원리에 대해 설명하시오.
b. 리튬 이온 이차 전지에 사용되는 전극 물질을 cathode/anode 각각 3가지씩 조사하고 특성에 대해 간단히 서술하시오.
c. 최근 등장하고 있는 hybrid 자동차 및 전기 자동차(EV)에 대해 조사하시오.

본문내용

a. 리튬 이온 이차 전지의 원리에 대해 설명하시오.
Li 산화물 양극과 탄소 음극, 유기 용매로 이루어진 전해액의 3부분으로 구성되어 있습니다. 양극 활물질에 포함된 Li 이온은 전해액에 의하여 음극으로 이동된 후 층상구조의 음극 활물질 사이로 삽입되게 되는데 이를 충전이라고 합니다.충전 과정에 의해 양극과 음극의 포텐셜의 차이가 발생하게 되고 이를 전지의 전압이라고 부르며 통상 리튬 이온 2차 전지의 경우 전압이 4.2V 가 될 때까지 충전을 수행합니다. 방전은 음극 활물질 사이에 삽입되어 있던 리튬이온이 다시 양극으로 이동할 때 발생하는 전자의 흐름을 이용하여 전기를 얻는 과정입니다.

b. 리튬 이온 이차 전지에 사용되는 전극 물질을 cathode/anode 각각 3가지씩 조사하고 특성에 대해 간단히 서술하시오.
1. Cathode
1) LiCoO2
이미 실용성이 입증된 재료이다. 체적변화가 일반적으로 탄소재료의 체적변화보다 작아서 전자 전도 통로의 열변화가 적고, 부극보다 높은 전극수명을 가지게 된다.
2) LiNiO2
제조하기가 까다로우나 출력밀도, 에너지밀도 면에서 우수하다.
3) LiMn2O4
제조의 용이성 및 단가, 자기방전, 환경적 측면 등에서 우수한 재료이다.
2. Anode
1) 리튬금속
3,860 mAh/g의 비용량을 가져 에너지밀도면에서 우수하나, 충방전에 따른 dendrite의 형성으로 수명이 짧고, 열폭주 등 안정성 문제로 인하여, 실질적인 면에서 우수하지 못하다.
2) 3) LIC(graphite, carbon)
리튬의 전위와 유사한 LIC (lithium intecalated carbon)는 용량면에서 리튬에 못미치나, 수명과 안전성면에서 우수하다.

참고자료

· http://k.daum.net/qna/view.html?qid=3QThe
· http://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%A0%84%EA%B8%B0%EC%9E%90%EB%8F%99%EC%B0%A8