리튬이온배터리 합성 실험

목차

1. 실험목적
2. 실험이론
3. 초자 및 시약
4. 실험과정
5. 실험결과
6. Quiz
7. 토의

본문내용

1. 실험 목적
리튬 이온 배터리의 구조, 원리, 충방전 매커니즘 등을 알아보고 하프셀을 조립해 제작한 배터리의 성능을 알아본다.
EDLC와 리튬 이온 배터리의 특성을 비교하고 리튬 이온 배터리의 충방전 그래프의 의미를 알아본다.

2. 실험 이론
1) CuO
HKUST-1을 약 400도에서 건조시켜 얻었으며, 넓은 표면적과 기공을 가진다.

2) Co3O4
ZIF-67을 약 400도에서 건조시켜 얻었으며, 팔각형의 구조를 갖는다.

3) Lithium ion battery
리튬 이온 배터리는 2차 전지로 충전시 리튬 이온은 양극에서 음극으로, 방전시 리튬 이온이 음극에서 양극으로 이동하며 작동한다. 리튬 이온 배터리는 에너지 밀도는 높아 한번 충전시 장시간 사용할 수 있지만 출력이 약해 휴대용 전자 기기들에 주로 사용된다.
리튬 이온 전지는 크게 양극, 음극, 분리막, 전해질로 이루어져있으며 각 부분에 다양한 물질이 활용될 수 있다. 주로 사용되는 음극의 재질은 흑연이고 양극의 재료는 리튬코발트 산화물을 주로 사용한다. 분리막은 두 전극이 직접적으로 맞닿는 것을 막아주며 전해질을 통해 리튬 이온이 이동하고 전자는 외부 회로를 통해 흐를 수 있도록 해준다.

4) 음극(Anode)
전류가 흘러 들어가는 전극을 의미하며 전류와 전자의 흐름은 반대이므로 음극으로부터 전자가 나오게 된다. 이 대 음극은 음극 기재에 활물질이 입혀진 형태로 존재하며 음극 활물질은 양극으로부터 나온 리튬이온을 흡수/방출한다.
배터리가 충전 상태일 때 리튬 이온은 음극에 위치하며 이 상태에서 양극과 음극이 도선을 통해 연결되면 리튬 이온은 전해액을 통해 양극으로 이동하고 전자는 도선을 따라 이동한다.
음극은 구리 기재 위에 활물질, 도전재, 바인더를 입히는데 음극에는 구조가 안정적인 흑연(Graphite)가 주로 사용된다.

참고 자료

없음