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NTIS 바로가기Korean chemical engineering research = 화학공학, v.56 no.6, 2018년, pp.901 - 908
전도만 ((주)EG) , 나병기 (충북대학교 화학공학과) , 이영우 (충남대학교 응용화학공학과)
Graphite is used as a sample anode active material. However, since the maximum theoretical capacity is limited to
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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흑연은 전지에 어디에 사용되는가? | 흑연은 리튬이온전지에 사용 되는 대표적인 음극활물질이다. 그러나 최대 이론 용량이 $372mA\;h\;g^{-1}$으로 제한되기 때문에 고용량의 리튬이온전지 개발을 위해서는 새로운 음극 소재 활물질이 필요하다. | |
현재 흑연을 대체하는 재료의 연구는 어떤 것들이 개발되고 있는가? | 따라서 리튬이온전지의 용량 증가를 위해 무게당 용량 372 mA h g-1, 부피당 용량 837 mA h cc-1으로서 그 용량이 제한되어 있는 흑연을 대체할 새로운 고용량의 음극활물질을 개발하는 방법이 꾸준히 제기되고 있다. 현재 연구개발의 큰 흐름으로는 고용량화와 고출력화 기술개발로 대별되며 고용량화 개발은 탄소계 재료의 우수한 수명 특성과 이론용량한계를 극복하기 위하여 실리콘이나 주석계를 기반으로 하는 비탄소계 음극활물질을 이용하여 전자전도와 이온전도가 우수한 전극재료로 개발하고 있다. 실리콘의 경우 리튬 합금계재료 중에서 가장높은이론용량(4200 mA h g-1)과낮은 반응전위(0.4 V vs. Li+Li-1)를 갖기 때문에 차세대 고용량 음극재료로서 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만 실리콘 합금 물질은 충전과 방전과정에서 실리콘의 부피팽창에 따른 급격한 전극 수명특성 저하가 문제점으로 지적되고 있다[3]. | |
리튬이온전지는 어떤 특성을 가지는가? | 리튬이온전지는 단위당 전지전압이 3~4 V로 매우 높고 에너지밀 도가 부피당 350 Wh L-1, 무게당 140 Wh kg-1으로 다른 이차전지에 비해 매우 크며 넓은 사용온도 범위에서 안정한 특성을 갖기 때문에 전기자동차용 전원 뿐 아니라 휴대용 송수신기, 노트북, 캠코더 등의 전원으로 널리 사용되고 있다. 또한 그 사용범위가 지속적으로 확대되고 있으며 전 세계적으로 시장의 규모도 계속 증가하는 추세에 있다[1]. |
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