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차세대 이차전지6

나트륨 배터리에 대한 이해와 장점과 단점 최근 차세대 배터리 중 하나인 나트륨 배터리에 대한 관심이 매우 높아지고 있습니다. 그 이유는 현재 전 세계 배터리 시장점유율 1위를 갖고 있는 CATL이 전기차에 차세대 배터리를 도입한다는 소식 때문인데요. 이번 포스팅에서는 기존의 리튬이온을 대체한 배터리에 대해 알아보겠습니다. 1. Intro 아래 그림은 2023년 4월 16일 배터리 점유율 1위 업체 중국의 CATL의 홈페이지에 게시된 사진입니다. 해당 내용은 중국 내 자동차 회사인 'CHERY' 사의 전기차에 최초로 나트륨 배터리 (Sodium-ion Battery)를 적용한다는 내용이었습니다. 해당 내용 공개로 인해 많은 주목을 받았는데요. 그렇다면 현재 상용화된 리튬이온배터리와 달리 나트륨 배터리는 어떤 배터리인지 알아보겠습니다. 2. 나트륨.. 2023. 6. 12.
전고체배터리의 원리 및 장단점 전기차는 친환경적이고 기존 내연기관 차보다 가속도면에서 우수하지만 화재나 폭발의 안정성에 대한 문제가 존재합니다. 이는 핵심부품인 리튬이온배터리 때문입니다. 그에 따라 차세대 배터리로 화재위험이 없는 전고체배터리가 많은 관심을 받고 있습니다. 1. 전고체배터리의 원리 전고체배터리는 영어로 'All solid state battery'라 불리고 있습니다. 즉 구성하는 소재 및 부품이 모두 고체인 배터리입니다. 기존의 리튬이온배터리 같은 경우는 양극, 음극, 분리막, 전해액이 핵심소재로 사용되어 왔습니다. 하지만 전고체배터리는 양극, 음극은 유지하되 분리막이 제거되고, 액체상을 띄는 전해액이 고체상으로 대체된 것을 의미합니다. 이때 고체전해질은 고체이면서 리튬이온을 전달할 수 있는 특성을 갖고 있습니다. 또.. 2023. 3. 15.
리튬에어배터리(Li-air)의 구성요소, 작동원리, 충방전 그래프 설명 리튬에어배터리는 기존의 리튬이온배터리보다 10배 이상 높은 에너지밀도(약 3500 Wh/kg)를 보유하고 있는 고용량 차세대배터리이다. 충전과 방전이 연속적으로 가능한 2차전지이며, 공기(air)를 이용하여 구동되는 특징이 있다. 이러한 특징을 기반으로 활발한 연구가 이루어져왔다. 1. 구성요소 리튬에어배터리는 어느 전지들 처럼 양극과 음극이 존재하는 배터리이다. 양극으로는 대게 다공성탄소(Porous carbon)을 사용하고, 음극으로는 리튬금속(Li-metal)을 사용한다. 특이한 점은 전해액을 어떻게 사용하느냐에 따라 분리막의 유무가 달라지는 특징이 있다. 전해액은 총 4가지인 비수계(Aprotic)/수계(Aqueous)/고체전해질(Solid state)/혼합(Mixed aqueous+aprotic.. 2023. 2. 13.
LG에너지솔루션의 차세대배터리 리튬황전지에 대한 이해 국내 최대 LG에너지솔루션은 2020년 국내 최초로 리튬황전지를 탑재한 무인비행기를 약 13시간 동안 비행에 성공하였다. 해당 무인기는 성층권에서 운행되었기 때문에 영하 70도의 악조건에서 배터리가 정상적으로 가동되었기에 많은 주목을 받았다. 1. 전지소개 및 작동원리 리튬황전지는 리튬이온전지와는 다르게 양극에는 Li2S를 사용하고 음극으로 리튬메탈을 사용한다. 또한 카보네이트계열 전해액을 사용하는 리튬이온전지와 다르게 에테르계열의 전해액을 사용한다. 이는 충방전과정에서 생성되는 폴리설파이드가 카보네이트계열 유기용매와 반응성이 높기 때문이다. 양극 : Li2S (리튬설퍼) 음극 : Li (리튬메탈) 전해액 : Dimethyl ether (DME), 1,3-Dioxolane (DOL) 에테르계열 충전과정(.. 2023. 1. 21.