Q. 전기차 배터리의 리튬이온 셀의 충-방전 메커니즘이 궁금합니다.
전지의 구성은 양극,음극,전해질, 분리막으로 구성되어 있습니다. 충전과정은 전원을 배터리에 연결하고 양극에서 리튬이온을 음극으로 이동시킵니다. 양극에서 LiCoO₂는 전자를 잃고 Li⁺ 이온을 방출합니다. Li⁺ 이온은 전해질을 통해 이동하여 음극으로 가고 전자는 외부 회로를 통해 이동합니다. 음극에서는 Li⁺ 이온이 전자를 받아 흑연 층 사이에 저장됩니다방전과정은 베터리를 전력을 공급하는 장치에 연결화고 저장된 에너지는 반대 방향으로 이동하여 음극에서 양극으로 리튬 이온을 이동시키고 음극에서 Li⁺ 이온과 전자가 방출되어 전해질을 통해 양극으로 이동합니다. 양극에서는 Li⁺ 이온과 전자가 결합하여 다시 LiCoO₂를 형성합니다.
Q. 기상현상과 관련된 이온결합 예시가 있나요?
대기 중의 화학 반응, 구름 형성, 번개 발생, 산성비 등의 과정에서 이온 결합이 발생합니다. 실예로..번개가 대기를 통과할 때, 높은 에너지로 인해 질소(N₂)와 산소(O₂) 분자가 분해되고, 이들이 재결합하여 NOₓ을 형성합니다바다에서 증발한 소금 입자가 수증기를 끌어당겨 결합함으로써 구름 방울이 형성됩니다.대기 중 이산화황(SO₂)와 질소 산화물(NOₓ)이 수분과 반응하여 황산과 질산을 형성하고 이 과정에서 SO₄²⁻과 H⁺ 이온, NO₃⁻과 H⁺ 이온이 결합하여 각각 황산과 질산을 만듭니다.