학문

리튬 이온 배터리가 충전과 방전될 때 이온이 이동하는 전기화학적 원리가 궁금해요

스마트폰이나 전기차에 쓰이는 리튬 이온 전지가 방전될 때는 리튬 이온이 음극에서 양극으로 이동하고, 충전될 때는 외부에너지에 의해 반대 방향으로 이동하며 전기에너지를 저장하는 산화-환원 메커니즘이 궁금합니다.

1개의 답변이 있어요!

  • 안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.

    리튬 이온 배터리가 충전 방전될때 일어나는 전기화학적 변화는 산화환원 반응으로 요약할 수 있습니다.

    방전시는 에너지를 사용하는 것인데, 음극에 저장되어 있던 리튬 이온과 전자가 분리되어 이온은 전해액을 통해 양극으로 전자는 외부 도선을 통해 양극으로 이동하면서 전기 에너지를 발생시키게 됩니다.

    충전시는 에너지를 저장하는 것인데 외부 전원에 의해 반대 방향의 힘이 가해지면 양극의 리튬 이온과 전자가 다시 음극으로 강제 이동하여 음극의 층상 구조 사이사이에 차곡차곡 저장이 됩니다.

    방전시 음극에서는 전자를 잃는 산화반응이 일어나고 양극에서는 전자를 얻는 환원 반응이 일어나며, 충전시에는 이 반응이 역방향으로 진행되게 됩니다.

    그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다:)

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