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NTIS 바로가기大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B, v.37 no.7 = no.334, 2013년, pp.665 - 667
김수일 (서강대학교 기계공학부) , 김동철 (서강대학교 기계공학부)
Metal ions show various transitions in the cathode of a lithium-ion battery. The diffusion process of lithiumions and the phase transition in the cathode need to be thoroughly understood for the advanced design of an improved lithium-ion battery. Here, we employ a phase field model to simulate the d...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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리튬 이차전지의 성능은 무엇에 영향을 많이 받는가? | 리튬 이차전지의 음극에는 주로 탄소(C)가 사용되며, 양극은 주로 코발트(Co), 망간(Mn)과 같은 전이금속과 리튬 이온의 화합물로 구성된다. 리튬 이차전지의 성능은 양극을 구성하고 있는 금속재료에 의해 많은 영향을 받으며, 이에 따라 고성능, 고효율의 리튬 이차전지의 설계를 위해 다양한 양극 재료에 대한 연구가 진행되고 있다. 현재 가장 널리 사용되는 리튬 이차전지는 양극에 Co3+ 이온이 포함되어 있는 Li-Co 전지이다. | |
리튬 이차전지의 음극과 양극에는 주로 어떤 물질이 쓰이는가? | 전지의 구조는 크게 양극, 전해질, 음극으로 분류 될 수 있다. 리튬 이차전지의 음극에는 주로 탄소(C)가 사용되며, 양극은 주로 코발트(Co), 망간(Mn)과 같은 전이금속과 리튬 이온의 화합물로 구성된다. 리튬 이차전지의 성능은 양극을 구성하고 있는 금속재료에 의해 많은 영향을 받으며, 이에 따라 고성능, 고효율의 리튬 이차전지의 설계를 위해 다양한 양극 재료에 대한 연구가 진행되고 있다. | |
양극을 구성하고 있는 금속재료에 따라 리튬 이차전지의 성능이 다르게 나타나는 이유는? | 이와 같이 양극 재료에 따른 리튬 이차전지의 성능이 매우 다르게 나타나는 것은, 각각의 금속 재료에 따라 양극 내부에서 리튬 이온의 확산 양상이 다르게 나타나기 때문이다. 리튬 이차전지는 양 전극과 전해질의 화학반응에 따른 리튬 이온 및 전자의 확산으로 전류를 생산하며 전이금속(M)으로 구성된 양극과 전해질 경계에서의 화학반응은 다음과 같이 나타낼 수 있다. |
Cahn, J. W. and Hilliard, J. E., 1957, "Free Energy of a Nonuniform System, "The journal of chemical physics," Vol. 28, pp. 258-267.
Zhou, F., 2004, "Phase Separation in LixFePO4 Induced by Correlation Effects, "Physical review B," Vol. 69.
Sing, G.K., Ceder, G., Bazant, M.Z., 2008, Intercalation Dynamics in Rechargeable Battery Materials, " Electrochimica acta," Vol. 53, pp. 7599-7613.
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