이차전지에서 음극재 양극재에 역할인 궁금합니다
이파전지에대해서 궁금해서 여쭤봅니다 대충 음극재와 양극재의 역할을 알겠는데요 음극재와 양극재의 용량을 늘리기 위해서 필여한것이 무엇이며 ㅇ애로사항은 어떤것이 있는지 궁듬합니다
안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.
양극재가 배터리 전체의 용량과 전압을 결정하고, 음극재는 양극에서 나오는 리튬이온을 저장했다가 방출하는 역할을 합니자. 리튬이온을 저장하는 음극재는 배터리의 충전속도와 수명에 영향을 끼치게 됩다. 음극재의 성능에 따라 배터리의 성능이 변합니다
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.음극재와 양극재는 이차전지에서 리튬 이온의 이동과 재결합에 관여하여 전지의 충전과 방전 과정을 제어하고 전기 에너지를 공급합니다. 이를 통해 이차전지는 반복적으로 충전과 방전이 가능한 재사용 가능한 전지로 사용될 수 있습니다. 양극재는 전지에서 리튬 이온을 수용하고 저장하는 역할을 합니다.음극재는 전지에서 전하를 공급하는 역할을 담당합니다.
안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.
이차전지(리튬이차전지 포함)는 음극재와 양극재로 이루어진 구조로 되어 있습니다. 음극재는 전하를 받아들이고, 양극재는 전하를 방출합니다. 용량을 늘리기 위해서는 다음과 같은 요소들이 필요합니다.
활동물질의 양: 음극재와 양극재에 사용되는 활동물질의 양을 늘리는 것이 용량을 높이는 가장 직접적인 방법입니다. 더 많은 활동물질은 더 많은 전하를 저장할 수 있도록 합니다.
표면적 증가: 음극재와 양극재의 표면적을 증가시키는 것도 용량을 늘리는 데에 중요한 역할을 합니다. 큰 표면적은 활동물질과 전기적인 상호작용을 증가시켜 더 많은 전하를 저장할 수 있도록 합니다.
전기 전도도: 음극재와 양극재의 전기 전도도가 높을수록 전하의 이동이 원활하게 이루어집니다. 따라서 전도도가 높은 음극재와 양극재를 사용하여 내부 전기 저항을 줄이는 것이 용량 향상에 도움이 됩니다.
전해질 효율: 전해질은 음극재와 양극재 사이에서 이온의 이동을 돕는 역할을 합니다. 좋은 전해질은 전하의 효율적인 이동을 지원하여 용량을 향상시킵니다.
이차전지에는 몇 가지 애로사항도 있습니다.
충방전 횟수 제한: 이차전지는 충전과 방전을 반복하면서 용량을 사용합니다. 그러나 충방전 횟수에는 한계가 있으며, 이로 인해 용량이 감소하거나 전지 수명이 단축될 수 있습니다.
용량 감소: 충방전 과정에서 용량이 점차적으로 감소하는 것이 일반적입니다. 이는 활동물질의 변화, 전해질의 분해 등으로 인해 발생할 수 있습니다.
안전 문제: 이차전지는 오버충전, 과방전, 과열 등의 상황에서 안전 위험이 발생할 수 있습니다. 이를 예방하기 위해 보호 장치가 필요합니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
음극재는 보통 음극으로 사용되는 화학물질로서, 이온을 받아들이는 역할을 합니다. 이전에 사용된 이차전지에서는 음극재로서 주로 카본이나 금속 등이 사용되었습니다. 최근에는 리튬이나 나트륨 등의 금속이 음극재로 사용되는 리튬 이차전지가 많이 사용되고 있습니다.
양극재는 보통 양극으로 사용되는 화학물질로서, 이온을 방출하는 역할을 합니다. 이전에 사용된 이차전지에서는 양극재로서 주로 산화물이나 이산화망간 등이 사용되었습니다. 최근에는 리튬 코발트산화물 등이 사용되는 리튬 이차전지가 많이 사용되고 있습니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
이차전지의 대표라 할 수 있는 리튬이온 배터리에서 양극재는 용량과 평균 전압을 결정하고 음극재는 충전속도와 수명을 결정하는데, 주로 에너지를 저장하고 방출하는 역할을 합니다.
그리고 용량을 늘리기 위해서는 사실상 양극재와 음극재의 소재를 바꾸는 것이 가장 현실적입니다.
현재 음극재는 흑연이 아닌 실리콘을 사용하는 연구가 계속되고 있는데요, 흑연에 비해 실리콘은 g당 용량이 4배 더 높아 에너지 밀도를 높일 수 있지만, 리튬이온과 반응하면 부피 팽창이 발생하여 깨져버리는 단점이 발견되어 어려움을 겪고 있습니다.
음극재는 전지에서 전하를 공급하는 역할을 합니다. 일반적으로 음극재로는 아연(Zn)이 사용됩니다. 아연은 저렴하고 안정적인 화학적 특성을 가지며 높은 전지 용량을 제공합니다.
양극재는 전지에서 전하를 받아들이는 역할을 합니다. 이파전지에서는 일반적으로 망간(IV) 산화물(MnO2)이 사용됩니다. 망간 산화물은 산소와 반응하여 전자를 받아들일 수 있습니다.
전해질은 음극과 양극 사이에서 이온의 이동을 가능하게 합니다. 이온의 이동은 전기적인 충전 및 방전을 가능하게 하며, 일반적으로 약산성 전해액이 사용됩니다.
안녕하세요. 이만우 과학전문가입니다.
몇년 전부터 2차 전지에 대한 관심과 산업이 급속도로 높아지고 있는데요..
‘양극재’와 ‘음극재’는 배터리의 용량·수명·충전 속도를 결정하는 가장 핵심적인 소재입니다.
양극재는 배터리의 용량과 평균 전압을, 음극재는 충전속도와 수명을 결정해요.
배터리의 특성을 이야기할 때 가장 먼저 언급되는 것 중의 하나가 바로 용량과 출력인데, 이 특성을 결정하는 주 소재가 바로 양극재입니다. 그리고 이들은...얇은 알루미늄 기재와 활물질·도전재·바인더로 구성됩니다.
앞서 말했듯이..
이차전지는 리튬의 화학적 반응으로 전기를 생산하는 배터리죠. 그래서 당연히 리튬이 들어가게 되는데 그 공간이
바로 양극입니다.
하지만 리튬은 원소 상태에선 반응이 불안정해 리튬에 산소를 더한 ‘리튬산화물’을 양극에 사용합니다.
리튬산화물처럼 양극에서 실제 배터리의 전극 반응에 관여하는 물질을 ‘활물질’이라고 하는데요...
이 활물질에 소량의 도전재를 넣어 전도성을 높이고 바인더를 넣어 이들이 잘 붙을 수 있게 돕는 것을 ‘합제’라고
하는데, 이 합제를 얇은 알루미늄기재 양쪽에 바르면 양극이 만들어져요.
여기서 포인트는 어떤 활물질을 사용했느냐에 따라 배터리의 용량과 전압이 결정된다는 거예요.
리튬을 많이 포함했다면 배터리의 용량이 커지게 되고, 음극과 양극의 전위차가 크면 전압이 커집니다. ㅎㅎ
도움이 되셨는지요?^^
