Al-Air Battery 예비보고서

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론
1) 배터리의 구성 요소, 종류 및 특징
2) Al-air battery의 이론 및 특징
3) 용어설명: open circuit voltage, capacity, specific energy density, self-discharge

3. 실험 방법

4. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
알루미늄 호일과 활성탄, 그리고 종류와 농도가 다른 전해액을 이용하여 Aluminum-Air Battery를 직접 만드는 실험을 함으로써 어떻게 작동하는지 이해한다. 또한 전해액의 농도와 종류, 활성탄의 용량 변화가 개방회로전압과 방전용량에 어떠한 영향을 미치는지 실험한다.

2. 실험 이론
- 배터리의 구성 요소, 종류 및 특징
1) 배터리의 구성 요소
배터리는 음극(anode), 양극(cathode), 전해액(electrolyte), 분리막(membrane)으로 구성된다. 각각 극은 크게 활물질과 도전재로 나뉘는데, 대표적으로 양극의 활물질은 전지의 용량과 전압을 결정하므로 중요한 요소 중 하나이다. 도전재는 양극 끝에 위치하여 전자의 흐름을 도와주는 역할을 하는데, 도전재의 고밀도는 사용 가능한 활물질의 양을 증가시키기 때문에, 중요한 요소 중 하나이다. 전해액은 금속 이온의 이동성에 영향을 주기 때문에, 충전속도에 큰 영향을 미친다. 분리막은 배터리의 안정성을 결정하는데, 양극과 음극 활물질이 섞이지 않도록 분리해주는 역할을 한다.
또한 배터리의 원리는 다음과 같다. Anode에서의 산화반응으로 금속이 전자를 방출하여 전자가 도선을 통해 Cathode로 이동한다. 이 과정에서 전위차가 발생하며 각 활물질의 종류의 기전력에 상응하는 전류가 발생한다. 이러한 산화-환원 반응을 통하여 화학에너지를 전기에너지로 변환하거나, 전기에너지를 화학에너지로 변환한다.

2) 종류 및 특징
전지는 크게 1차 전지와 2차 전지로 분류할 수 있다. 배터리의 기본적인 원리는 충전과 방전이며, 그 원리는 화학반응을 통해서 이루어진다. 충전은 전기에너지를 화학에너지로 변환시키는 것이고, 방전은 화학에너지를 전기에너지로 변환시키는 것이다. 스마트폰을 예로 들면, 배터리가 줄어드는 것은 배터리에 저장된 화학에너지가 전기에너지로 변환되어 사용되고 있는 것을 의미한다.

참고자료

· 김용주 외 2명, 유기금속화학, 자유아카데미, 1992, pp. 356-360
· 정광보 외 3명, 전기화학, 신광문학사, 2000, pp. 187-196