리튬이온배터리에 리튬은 안들어가나요?
리튬이온 배터리 양극재에 NCM 즉 니켈, 코발트, 망간이 들어간다는데, 리튬은 어디에 들어가나요?
음극재나 전해질에 들어가나요?
안녕하세요. 박재민 과학전문가입니다.
리튬이온배터리는 리튬 이온이 양극재와 음극재 사이를 이동하는 화학적 반응을 통해 전기를 만들어냅니다. 리튬이온배터리는 현재 배터리의 주류로 자리 잡고 있으며, 스마트폰, 태블릿PC, 노트북, 무선 이어폰 등 많은 전자기기에 사용되고 있습니다.
안녕하세요. 형성민 과학전문가입니다.
리튬이온 배터리에는 리튬이 들어가지만, 단순히 리튬 금속 자체로 존재하지는 않습니다. 대부분의 리튬이온 배터리에서는 리튬이 양 이온으로 존재하여 배터리의 전하를 전달합니다. 또한 리튬 금속은 안정성과 가용성 면에서 문제가 있기 때문에, 대부분의 리튬이온 배터리에서는 리튬을 다른 화합물 형태로 사용합니다.
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.
리튬이온배터리는 리튬 이온이 양극재와 음극재 사이를 이동하면서 화학적 반응을 통해 전기를 만들어냅니다. 우선 양극재가 리튬이 들어가는 공간입니다. 원소 상태의 리튬은 불안정해서 리튬과 산소를 결합한 리튬 산화물 형태로 사용됩니다. 질문에 적은 것처럼 NCM은 리튬과 여러종류의 전이 금속으로 구성된 형태입니다. 그 외에도 리튬과 한 종류의 금속으로 구성된 리튬 산화물을 양극재로 사용하는 형태도 있습니다. 음극재는 양극에서 나온 리튬 이온을 저장 및 방출하여 외부 회로를 통해 전류가 흐르게 하는 것입니다. 음극재에도 리튬 그대로나 리튬 산화물 형태로 리튬이 들어간 것이 있기도 합니다. 가장 많이 사용되는 것은 탄소계 음극재로 알고 있습니다. 배터리가 충전 상태일 때 리튬 이온은 음극에 존재합니다. 이때 양극과 음극을 도선으로 이어주면 리튬 이온이 양극으로 이동하며 분리된 전자는 도선을 통해서 이동하면서 전기를 발생시킵니다.
정리하자면 보통 리튬은 양극재에 들어가고 음극재 종류에 따라서 리튬이 들어간 것이 있습니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
리튬은 양극에 사용됩니다.
다만 양극에 사용되는 리튬은 리튬과 산소가 만난 리튬산화물이 사용됩니다.
밀씀하신 NCM은 일명 K-배터리라고 불리는 리튬 이온 배터리의 일종입니다. 기존 리튬산화물에 니켈, 코발트에 망가니즈를 추가한 양극재를 사용하는 삼원계 리튬 하이니켈 배터리입니다.
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 리튬이온 배터리에서 충·방전시에 리튬이온이 전해질을 통해 양극과 음극을 오가게 됩니다. 즉, 리튬이온은 전해질이라는 전용차를 타고 출퇴근하는 것과 마찬가지인데요. 현재 리튬이온배터리에 쓰이는 전해질은 대부분 전해질염을 녹인 액체이기 때문에 일반적으로 ‘전해액’이라고도 부릅니다. 그리고 전해액은 염, 유기용매, 첨가제로 이루어져 있습니다.
안녕하세요. 박병윤 과학전문가입니다.
리튬이온 배터리는 아래와 같은 구성으로 되어 있습니다.
+[ 양극재 l 전해액 l 분리막 l 전해액 l 음극재 ] -
리튬이온은 딱 영역으로 구성된 것이 아니고 양극재와 음극재 사이를 이동하는 화학적 반응을 통해 전기를 만들어 냅니다.
→ 리튬이온이 음극으로 가게되면 충전이고, 양극으로 가면 에너지 소비를 하여 방전이 되게 되는 원리.
도움이 되셨나요.
감사합니다.
