리튬이온전지 실험보고서

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목차

1. 실험목표

2. 이론적 배경
1) 리튬이차전지란?
2) 리튬이차전지의 원리
3) 리튬이차전지 전망
4) 리튬이차전지 구성요소
5) 음극활물질이란?
6) 음극소재의 장단점 및 기술 동향

3. 실험방법

4. 결과 및 토의
1) 용량및 수명

5. 결론

본문내용

1. 실험목표
전극을 제조하고 실제 코인 셀(Coin cell)조립한 후 전기화학적 특성을 평가하여 전지 및 전기 화학에 대해 이해한다.

2. 이론적 배경
리튬이차전지란?
리튬 이온 전지(Lithium-ion battery, Li-ion battery)는 이차 전지의 일종으로서, 방전 과정에서 리튬 이온이 음극에서 양극으로 이동하는 전지이다. 충전 시에는 리튬 이온이 양극에서 음극으로 다시 이동하여 제자리를 찾게 된다. 리튬 이온 전지는 충전 및 재사용이 불가능한 일차 전지인 리튬 전지와는 다르며, 전해질로서 고체 폴리머를 이용하는 리튬 이온 폴리머 전지와도 다르다.

리튬이차전지의 원리
리튬이온의 물질 상태가 양극과 음극에서 서로 다르며, 이로 인한 물질의 고유 에너지 상태가 발생 에너지 상태의 차이를 전위차(전압)라 하며 전위차에 의해 전자가 이동(높은 곳에서 낮은 곳으로), 전류(전기)가 발생
방전 : 전자는 도선을 통해, 전자를 잃은 리튬이온은 전해질을 통해 음극 → 양극으로 이동
충전 : 외부 힘(충전기)에 의해 전자는 도선을 통해, 전자를 잃은 리튬이온은 전해질을 통해 양극 → 음극으로 이동하여 음극활 물질 층 사이에 저장

리튬이차전지 전망
리튬 이온 전지는 에너지 밀도가 높고 기억 효과가 없으며, 사용하지 않을 때에도 자가방전이 일어나는 정도가 작기 때문에 시중의 휴대용 전자 기기들에 많이 사용되고 있다. 이 외에도 에너지밀도가 높은 특성을 이용하여 방산업이나 자동화시스템, 그리고 항공산업 분야에서도 점점 그 사용 빈도가 증가하는 추세이다. 주로 휴대폰 등 모바일 IT 기기의 전원으로 사용되고 있지만, 대용량화 기술이 발전함에 따라 자동차 및 에너지 저장 등의 용도로 사용이 확대되고 있는 중이다.

참고 자료

“Electrovaya, Tata Motors to make electric Indica”
MRS Website : Theme Article - Science and Applications of Mixed Conductors for Lithium Batteries
T. Nagura and K. Tazawa, Prog. Batteries Sol. Cells, 9 20-2 (1990)
K. J. Cho, “The Present Condition of Li-ion Battery Industry in Green Car (in Korean)”, pp. 59-82, Issue of Industry, KDB Research Institute, 2010
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Journal of Power Sources, vol.9, issue 3-4, 365-371, 1983