리튬이온전지의 주된 구성요소는 크게 4가지로 나눌 수 있다.
① 양극활물질: 일반적으로는 리튬이 함유된 금속 산화물을 사용하여 리튬이온이 방출될 수 있도록 하며 산화과정을 통해 리튬이온과 전자를 방출한다.
② 음극활물질 : 탄소계, 실리콘계 및 몇종류가 있지만 층상구조를 이루고 있는 탄
리튬이온전지에서 결합재는 활물질의 페이스트화, 활물질 상호 접착, 집전체와의 접착, 활물질 팽창 및 수축에 대한 완충효과등의 역할을 한다. 이때, 결착강도를 높이기 위해 첨가재를 사용하기도 한다.
- 탄소음극재료
리튬금속이 3,860 mAh/g의 비용량을 가져 에너지밀도면에서 우수하나 충방전에 따
리튬이온 폴리머 2차전지가 생산되고 있으며, 에너지밀도 측면에서 유리한 리튬 금속을 이용한 리튬폴리머전지에 대한 연구개발도 현재 활발히 진행 중이다. 리튬 폴리머전지 부분에서는 양극, 음극물질은 리튬이온과 유사한 물질로 인해 별도의 특허는 활발하지 않았으며, 리튬 폴리머전지의 고유
전지의 단점인 누액 가능성과 폭발 위험성을 개선했다는 것이다. [3]
2. 리튬이온 베터리 사고의 원인
1) 과충전
배터리의 충전 원리는 휴대폰이나 노트북의 베터리에 전류가 공급되면 양극활물질인 리튬코팔트산화물에서 리튬이온이 빠져나와 음극활물질인 탄소에 저장된다, 그런데 과충전이 되
리튬금속을 음극 사용으로 인한 안전성 저하 문제
전극 및 전해질 제조
실험에 사용된 sulfur(Active material, AM; 99.99%), poly(acyrilc acid) solution (PAA; 35wt% in H2O), lithiumbis(trifluoromethanesulfonyl) imide (LiTFSI;99.95%), 1,2-dimethoxyethane (DME;99.5%)와 1,3-dioxolane (DOL; 99.8%)은 모두 Sigma-Aldrich 사 제품을 사용하였다
활물질로
리튬이온전지 Supply Chain>
• 리튬이온전지는 양극활 물질, 음극활 물질과 이를 분리해 주는 분리막, 그리고 전해액으로 구성되어 있다.
• 업체들의 재료비 구성은 양극활물질이 32%, 분리막이 15%을 차지하고 있어서 이 분야에 새롭게 진출하고자 하는 업체들이 증가하고 있다.
• 양극화
리튬염으로 구성된 액상 및 고상의 전해질(electrolyte)에 의해 분리되어 구성되며, 화학적 에너지를 전기에너지로 전환시키는 전기화학소자를 의미한다. 그림2에 리튬 이차전지의 작동 원리 및 간단한 충/방전 거동을 도시했다.
<그림2. 리튬 이차전지의 작동원리>
리튬 차전지는 리튬이온전지로 상용
리튬이온전지를 첫 생산한 이후 제조설비 자동화 등을 통해2008년 세계 2위 생산국으로 도약
* 국내 기업들은 High-End 제품 위주의 이차전지 생산에 주력
* 소형전지의 에너지 고밀도화 와 EV/HEV/PHEV 구동전원에 주력
* 삼성SDI와 LG화학, 그리고 중소기업들의 참여로 양극소재 및 전해액의 일부 국산화
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전지는 1794년 이탈리아의 볼타(Volta)에 의하여 세상에 알려졌으며, 모든 전지는 양극 (cathode or positive electrode)과 음극(anode or negative electrode)라는 활물질들을 가지고 있고, 격리막(separator)에 분리되어 있으며, 전해질이 양극과 음극사이의 이온전달을 가능케하여 산화와 환원반응을 일으키게 된다.