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리튬이차전지 전극소재 연구동향

Research Trend of Electrode Materials for Lithium Rechargeable Batteries

한국분말야금학회지 = Journal of Korean powder metallurgy institute v.21 no.6 , 2014년, pp.473 - 479  
이재원 (단국대학교 에너지공학과 ) ;  김우병 ( 단국대학교 에너지공학과)
초록이 없습니다.

본문요약 

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제안 방법
  • 이 자동차는 고용량 원통형 리튬 이온전지를 7000개 가량 장착하여 주행거리를 늘리는 기술을 적용하였다.

    2012년 미국 테슬라 모터스에서는 리튬 이온전지를 장착한 전기자동차를 개발하여 1회 충전 시 426 km라는 놀라운 주행거리를 달성하여 전기자동차 시대를 앞당기는데 크게 기여한 바 있다[7]. 이 자동차는 고용량 원통형 리튬 이온전지를 7000개 가량 장착하여 주행거리를 늘리는 기술을 적용하였다. 또한, wearable 정보 전자기기에 적합한 flexible전지에 대한 연구개발 또한 활발하게 전개되고 있다.

대상 데이터
  • 니켈카드뮴전지는 음극에 카드뮴을 사용하며, 니켈수소전지는 음극에 니켈수소합금을 사용한다.

    즉, 납축 전지는 음극에 납을 사용하며 충방전 과정 중 납이 산화환원반응을 일으킨다. 니켈카드뮴전지는 음극에 카드뮴을 사용하며, 니켈수소전지는 음극에 니켈수소합금을 사용한다. 그림 1에 다양한 전지의 종류 및 전지 별 용도를 정리하여 나타내었다.

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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
이차전지
이차전지란?
한번 사용하고 버리는 건전지와 같은 일차전지와는 달리 충전이 가능한 전지

이차전지 (secondary battery)는 한번 사용하고 버리는 건전지와 같은 일차전지와는 달리 충전이 가능한 전지를 의미한다. 납축전지, 니켈카드뮴전지, 니켈수소전지 등 다양한 전지들이 이차전지의 범주에 포함되는데 일반적으로 전극에 어떤 소재를 사용하는가에 따라 전지의 명칭이 결정된다.

리튬 이차전지
리튬 이차전지에서 양극, 음극, 전해질 및 분리막은 어떤 역할을 하는가?
양극과 음극에서는 앞서 언급한 바와 같이 산화환원반응이 일어나는 장소를 제공하고 전해질은 양극과 음극 사이에서 리튬 이온의 전달을 담당하는 요소이며 분리막은 양극과 음극이 맞붙지 않도록 전기적으로 절연을 시켜 주는 역할을 담당한다.

리튬 이차전지를 구성하는 주 요소는 양극, 음극, 전해질 및 분리막이다. 양극과 음극에서는 앞서 언급한 바와 같이 산화환원반응이 일어나는 장소를 제공하고 전해질은 양극과 음극 사이에서 리튬 이온의 전달을 담당하는 요소이며 분리막은 양극과 음극이 맞붙지 않도록 전기적으로 절연을 시켜 주는 역할을 담당한다.

납축 전지
납축 전지는 어떤 소재를 사용하는가?
음극에 납을 사용

납축전지, 니켈카드뮴전지, 니켈수소전지 등 다양한 전지들이 이차전지의 범주에 포함되는데 일반적으로 전극에 어떤 소재를 사용하는가에 따라 전지의 명칭이 결정된다. 즉, 납축 전지는 음극에 납을 사용하며 충방전 과정 중 납이 산화환원반응을 일으킨다. 니켈카드뮴전지는 음극에 카드뮴을 사용하며, 니켈수소전지는 음극에 니켈수소합금을 사용한다.

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저자의 다른 논문

김우병(12)

참고문헌 (11)

  1. 1. Research and development trend of lithium ion battery, http://www.battery.or.kr/, 2008. 
  2. 2. Energy Storage, R. A. Huggins: Springer, 2010. 
  3. 3. Industrial trend of lithium ion battery, J, H, Kang, Korea Eimbank Overseas Econominc Research Instiute : KERI, 2011. 
  4. 4. Fundamentals of battery and their application into practice, S. I. Byun, Cheong moon gak publishers, 2003. 
  5. 5. A. Manthiram, A. V. Murugan, A. Sarkar, T. Muraliganth: Energy & Environ. Sci., 1 (2008) 621. 
  6. 6. R. E. Franklin: Acta Cryst., 4 (1951) 253. 
  7. 7. http://www.teslamotors.com. 
  8. 8. http://www.lgchem.com. 
  9. 9. M. M. Thackeray, S.-H. Kang, C. S. Johnson, J. T. Vaughey, R. Benedek and S. A. Hackney: J. Mater. Chem., 17 (2007) 3112. 
  10. 10. Y. K. Sun, S. T. Myung, B. C. Park, J. Prakash, I. Belharouak and K. Amine: Nature Materials, 8 (2009) 320. 
  11. 11. H-J. Noh, Z. Chen, C. S. Yoon, J. Lu, K. Amine and Y.-K. Sun: Chem. Mater., 25 (2013) 2109. 

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