A+ 화학공학실험 예비 리포트(4-5차시)(전극 캐스팅, 전지 조립)

목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 이론
4. 실험방법
5. 실험결과
6. 참고문헌

본문내용

실험 목적
실험 1) 양극재 casting 과정을 이해한다. 그리고 전극공정의 믹싱공정과 코팅공정을 이해하고 이 과정을 거치는 전극을 제작한다.
실험 2) 물을 바탕으로 한 전해질을 사용하는 수계 아연 이차 전지의 작동원리를 이해하고 직접 coin cell의 전지를 조립한다.

2. 실험 원리 - 1) 용어정리
실험 1) ① 집전체: 믹싱과정에서 만들어진 슬러리를 전체에 균일하게 코팅하는 과정에서 사용하는 막이다. 배터리를 충방전할 때 전기 화학반응이 일어날 수 있도록 역할을 하는 기판이기도 하다. 리튬이온 배터리의 접전체는 극판의 종류에 따라 음극 집전체와 양극 집전체로 나뉜다. 집전체는 주로 전기화학적 반응이 안정적이고 전기 전도성도 좋은 극판을 이용한다. 음극 집전체에는 탄소 전극의 작동 범위에서 안정적인 구리 포일을 많이 사용하고, 양극 집전체는 높은 전위에도 안정적인 알루미늄 포일을 사용한다. 본 실험에서는 SUS(Stainless Use Steel)를 양극 집전체의 기판으로 사용하여 양극 casting 공정을 진행한다.
② 활물질: 배터리의 양극재와 음극재에서 화학적으로 반응해 전기 에너지를 만들어 내는 활성 물질이다.

참고자료

· [국내] 전현지 외 7명. (2023). “배터리 전극의 성능 향상을 위한 슬러리 제조 공정 최적화”, 한국공업화학회, 2023(0), pp. 303-303.
· [외국] Liu,Tingting 외 9명. (2019). “An overview and future perspectives of aqueous rechargeable polyvalent ion batteries”, Energy Storage Materials, 18(2019), pp.68.
· [외국] Sujith Kalluri 외 6명. (2017). “Feasibility of Cathode Surface Coating Technology for High-Energy Lithium-ion and Beyond-Lithium-ion Batteries”, Advanced Materials, 29(48), pp.30.
· [국내] 윤별희 외 5명. (2018). "액체전해액의 함량에 따른 리튬이온전지 코인셀의 전기화학적 특성 연구", 한국전기화학회지, 21(2), pp. 39.
· [국내] 남관우 외 3명. (2022). “수계 아연이차전지 차세대 양극재 개발 연구 동향“, NICE (News & Information for Chemical Engineers) , 40(4), pp.417-418.