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리튬-이온 전지 기술의 시대를 넘어서 - Beyond the age of lithium-ion batteries2025.01.021. 리튬-이온 전지 리튬-이온 전지는 정보통신 기기에서 널리 사용되는 기술로, 높은 에너지 밀도, 가벼운 무게, 얇은 두께, 빠른 충전, 긴 사용시간 등의 장점을 가지고 있다. 하지만 과열 및 발화의 가능성, 독성 화학 물질 포함, 리튬의 고가격과 공급 불안정성 등의 단점이 있어 대체 기술이 필요한 상황이다. 2. 나트륨-이온 배터리 나트륨-이온 배터리는 리튬-이온 전지를 대체할 수 있는 유력한 기술 중 하나이다. 나트륨은 리튬에 비해 매장량이 풍부하고 가격이 저렴해 공급이 안정적이다. 최근 연구에서는 티타늄 도핑을 통해 나트륨-...2025.01.02
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[보고서]IR에 대하여2025.05.061. 내부 저항 IR은 배터리의 내부 저항을 의미하며, 배터리의 성능과 밀접한 관련이 있다. 배터리의 내부 저항은 제조 공정에서 물리, 화학적인 크기 및 특성에 의해 결정된다. 내부 저항을 측정하는 방법으로는 DCIR(Direct Current Internal Resistance)가 있으며, 이는 배터리에 일정 시간 동안 충방전 펄스를 가해주고 전압, 전류값을 옴의 법칙을 이용하여 계산하는 방식이다. 2. 배터리 용량 배터리 용량은 배터리에 전기에너지를 얼마나 저장할 수 있는지를 나타내는 지표로, 저장되는 전자의 수를 의미한다. 용...2025.05.06
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전고체배터리 경쟁력2025.05.071. 전고체 배터리 전고체 배터리는 향후 배터리 업계의 히든 카드이며, 기술력과 원활한 공급, 합리적인 비용 관점에서 경쟁력을 갖추어야 시장에서 확고한 위치를 차지할 수 있다. 전고체 배터리는 고체 전해질을 사용하여 화재 위험이 낮고 에너지 밀도를 높일 수 있는 장점이 있다. 국내 3대 배터리 업체는 2026년부터 2030년까지 전고체 배터리를 상용화하기 위해 노력 중이다. 2. 정부 정책 정부는 향후 8년간 민관이 협력하여 20조원을 투자하고 초격차 기술을 확보하겠다는 목표를 가지고 있다. 3. 전고체 배터리 구분 전고체 배터리는...2025.05.07
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화학실험기법2_ Synthesis of Electrocatalysts for Lithium-Air Batteries2025.01.111. 리튬-산소 배터리 리튬-산소 배터리는 높은 에너지 밀도를 갖고 있지만, 재충전 과정에서 상당히 큰 과전압이 발생하는 문제점이 있다. 본 실험에서는 금 나노 입자를 Ketjen Black에 도입하여 plasmonic materials의 광학적 상호작용의 특성인 localized surface plasmon resonance(LSPR)를 일으키고, 빛 흡수를 촉진하여 충전 과정에서의 과전압을 효율적으로 억제할 수 있었다. 2. 금 나노 입자 금 나노 입자를 Ketjen Black에 도입하여 plasmonic materials의 특...2025.01.11
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리튬배터리 원리, 열폭주 현상 및 해결방안2025.01.171. 리튬배터리 원리 리튬이온배터리는 리튬 이온이 양극재와 음극재 사이를 이동하는 화학적 반응을 통해 전기를 만들어냅니다. 양극의 리튬 이온이 음극으로 이동하며 배터리가 충전되고, 음극의 리튬 이온이 양극으로 돌아가며 에너지를 방출하여 방전됩니다. 이때 양극과 음극 사이에서 리튬 이온의 이동통로 역할을 해주는 전해질과 양극과 음극이 서로 닿지 않게 해주는 분리막이 필요합니다. 리튬이온배터리의 4가지 구성요소는 양극재, 음극재, 전해질, 분리막입니다. 2. 리튬배터리 위험성 리튬이온 배터리는 강한 충격을 받거나 고온에 노출되면 액체인...2025.01.17
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자기장에 저장된 에너지와 에너지 밀도 정리2025.05.011. 자기장에 저장된 에너지 자기장에 저장된 에너지는 전류(i)가 흐르는 유도기(L)에 저장되는 에너지로, 이는 {1} over {2} L i^2 의 식으로 나타낼 수 있습니다. 이 에너지는 주로 유도기 내부에 고르게 분포되어 있으며, 외부 자기장은 거의 0에 가깝습니다. 2. 자기장의 에너지 밀도 자기장의 에너지 밀도는 단위 부피당 저장된 에너지로, {B^2} over {2 mu_0} 의 식으로 나타낼 수 있습니다. 여기서 B는 자기장의 세기이며, mu_0는 진공 투자율입니다. 이 식은 솔레노이드 내부의 자기장이 고르게 분포되어 ...2025.05.01
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2차전지 및 배터리 산업에 대한 핵심적인 이해2025.01.021. 전기차 역사 전기차의 역사는 내연기관차의 역사보다 더 오래되었다. 1834년 스코틀랜드의 발명가 로버트 앤더슨이 최초의 전기차 '원유전기마차'를 발명했지만, 1908년 헨리 포드가 내연기관차를 대량 생산하면서 전기차는 경쟁력을 잃게 되었다. 최근 들어 배터리 기술의 발전으로 전기차가 다시 주목받고 있다. 2. 배터리와 이차전지 배터리는 물리적 또는 화학적 반응으로 에너지를 발생시키는 장치를 말하며, 충전 가능한 이차전지와 충전 불가능한 일차전지로 구분된다. 이차전지는 반복하여 사용할 수 있는 축전지를 의미한다. 3. 전기차 시...2025.01.02
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화학1 발표 자료 - 전고체 배터리2025.01.211. 리튬이온 전지 리튬이온전지는 리튬을 이용하여 충전과 방전을 반복하여 사용할 수 있는 2차전지로, 스마트폰을 비롯한 전자기기, 전기자동차의 배터리 등 현재 널리 사용되고 있습니다. 그러나 리튬이온전지에는 폭발 등의 안정성 문제가 있습니다. 2. 전고체 배터리 전고체 배터리는 리튬이온전지의 액체 전해질을 고체 형태로 바꾼 배터리입니다. 고체 전해질을 사용하면 외부의 충격이나 온도 변화로부터 안전성을 확보할 수 있고, 분리막도 필요하지 않게 됩니다. 또한 에너지 밀도가 높아 더 오랜 시간 동안 에너지를 공급할 수 있습니다. 하지만 ...2025.01.21
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전고체 배터리 기술 동향2025.04.261. 전고체 배터리 기술 전고체 배터리는 기존 리튬이온 배터리와 달리 전해질이 액체가 아닌 고체 상태로 구성되어 있습니다. 이를 통해 배터리의 안전성과 에너지 밀도를 높일 수 있습니다. 전고체 배터리는 폭발이나 화재의 위험성이 낮고, 부품 수를 줄일 수 있어 전기차 배터리에 적합한 기술로 주목받고 있습니다. 하지만 고체 전해질의 낮은 이온 전도도가 문제점으로 지적되고 있으며, 이를 해결하기 위한 소재 개발 및 제조 기술 향상이 필요한 상황입니다. 2. 리튬이온 배터리 기술 리튬이온 배터리는 양극, 음극, 분리막, 전해질로 구성되어 ...2025.04.26
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리튬이온배터리 구성 요소와 원리2025.01.231. 리튬이온배터리 구성 요소 리튬이온배터리는 양극재, 음극재, 전해질, 분리막 등 4대 구성 요소로 이루어져 있습니다. 양극재는 배터리의 용량을 결정하며, 음극재는 배터리의 수명을 결정합니다. 전해질은 리튬이온의 이동을 돕는 매개체이며, 분리막은 양극과 음극을 분리하여 배터리의 안전성을 보장합니다. 2. 리튬이온배터리 작동 원리 리튬이온배터리는 충전 시 양극에서 리튬이온이 분리되어 음극으로 이동하고, 방전 시 음극에서 리튬이온이 분리되어 양극으로 이동하면서 전자가 흐르게 되어 전류가 발생합니다. 이러한 리튬이온의 왕복 이동을 통해...2025.01.23
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