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이차전지 양극 소재 및 합성 방법 연구2025.11.141. 이차전지 기본 원리 및 구성요소 이차전지는 양극, 음극, 전해질, 분리막으로 구성된다. 양극에서는 방전 시 환원 반응이 일어나 전지의 용량과 평균 전압을 결정하고, 음극에서는 산화 반응이 일어나 전지의 수명을 결정한다. 전해질은 이온 이동의 매개체이며 분리막은 양극과 음극의 물리적 접촉을 차단한다. 이차전지는 충전과 방전을 반복할 수 있으며, 충전 시 전기에너지를 화학에너지로 저장하고 방전 시 화학에너지를 전기에너지로 변환한다. 2. 이차전지 양극 소재 종류 및 특성 양극 소재는 리튬 산화물로 구성되며 여러 종류가 있다. LC...2025.11.14
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철의 부식과 녹의 제거 실험2025.11.141. 철의 부식 메커니즘 철의 부식은 전기화학 과정으로 산소와 물이 철을 녹슬게 한다. 금속 표면의 일부가 양극으로 작용하여 Fe(s)가 Fe2+(aq)로 산화되고, 산소가 음극에서 환원된다. 표준 기전력은 1.67V이며, 대기 중 이산화탄소와 물로부터 생성된 H+이온이 산성 조건을 제공한다. 양극에서 생성된 Fe2+이온은 산소에 의해 추가 산화되어 수화된 산화철(III)인 녹(Fe2O3·xH2O)을 형성한다. 2. 녹의 제거 방법 철의 녹은 염기성 산화물이므로 산 처리로 제거할 수 있다. 강산(염산, 황산, 질산)은 녹뿐만 아니라...2025.11.14
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순환 전압전류법의 이론과 응용2025.11.121. 순환 전압전류법(Cyclic Voltammetry) 순환 전압전류법은 전기화학 분석 기법으로, 전극에 인가되는 전압을 시간에 따라 선형적으로 변화시키면서 흐르는 전류를 측정하는 방법입니다. 산화-환원 반응의 가역성, 전자 전달 속도, 반응 메커니즘 등을 연구하는 데 널리 사용되며, 얻어진 전류-전압 곡선(사이클로그램)을 분석하여 전기화학적 특성을 파악할 수 있습니다. 2. 전기화학 분석(Electrochemical Analysis) 전기화학 분석은 물질의 산화-환원 반응을 이용하여 화학 성분을 정성 및 정량 분석하는 분석화학 ...2025.11.12
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전기화학 실험: 금속의 이온화 경향성과 전기화학 전지2025.11.121. 금속의 이온화 경향성 금속이 이온으로 산화되는 경향을 나타내는 성질로, 금속마다 다른 이온화 경향을 가집니다. 이온화 경향이 큰 금속일수록 쉽게 전자를 잃고 양이온으로 변환되며, 이는 금속의 반응성과 직결됩니다. 실험을 통해 여러 금속의 상대적 이온화 경향을 비교하고 측정할 수 있습니다. 2. 전기화학 전지 산화-환원 반응을 이용하여 화학에너지를 전기에너지로 변환하는 장치입니다. 전지는 산화 반응이 일어나는 음극과 환원 반응이 일어나는 양극으로 구성되며, 두 전극 사이의 전위차가 기전력을 생성합니다. 갈바니 전지와 전해전지 등...2025.11.12
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염료감응형 태양전지(DSSC) 구조 및 원리2025.11.121. 염료감응형 태양전지(DSSC)의 구조 염료감응형 태양전지는 아래부터 유리, FTO 투명전극, TiO₂ 나노입자(15~20nm), 염료, Pt 촉매로 구성된다. TiO₂는 작은 입자 크기로 인해 표면적이 증가하여 효율이 높아진다. Pt 촉매는 전자를 전해질로 전달하는 화학반응을 촉진하기 위해 사용된다. 이러한 구조는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 데 최적화되어 있다. 2. 염료감응형 태양전지의 구동 원리 빛이 염료에 입사되면 HOMO에서 LUMO로 전자가 여기된다. 여기된 전자는 100ps의 빠른 속도로 TiO₂의 전도대로...2025.11.12
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순환 전압전류법의 원리 및 실험 결과2025.11.131. 순환 전압전류법(Cyclic Voltammetry) 순환 전압전류법은 전기화학 분석 기법으로, 전극에 인가되는 전압을 시간에 따라 선형적으로 변화시키면서 흐르는 전류를 측정하는 방법입니다. 이 기법은 산화-환원 반응의 가역성, 전자 전달 속도, 반응 메커니즘 등을 연구하는 데 널리 사용됩니다. 0.1M 농도의 전해질 용액에서 수행되며, 전압 스캔 속도와 피크 전류의 관계를 분석하여 물질의 전기화학적 특성을 파악할 수 있습니다. 2. 전해질 용액(0.1M) 0.1M 농도의 전해질 용액은 순환 전압전류법 실험에서 기본적인 배경 전...2025.11.13
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갈바니전지 실험을 통한 전기화학 이해2025.11.131. 갈바니전지 갈바니전지는 산화-환원 반응을 이용하여 화학에너지를 전기에너지로 변환하는 장치입니다. 두 개의 서로 다른 금속 전극을 전해질 용액에 담그고 외부 회로로 연결하면, 산화 반응이 일어나는 음극에서 전자가 방출되고 환원 반응이 일어나는 양극에서 전자가 받아들여져 전류가 흐르게 됩니다. 2. 전기화학 전기화학은 화학 반응과 전기 현상의 관계를 다루는 학문입니다. 산화-환원 반응에서 전자의 이동을 통해 전기에너지가 발생하거나 소비되며, 이를 정량적으로 분석하기 위해 표준 환원 전위와 네른스트 방정식 등이 사용됩니다. 3. 산...2025.11.13
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화학 전지 예비&결과 레포트2025.05.041. 금속의 반응성 금속의 반응성은 금속 원자가 산화되어 양이온이 되려는 경향이 큰 순서대로 나열한 것이다. 금속의 반응성은 특정 금속의 산이나 물과의 반응성, 단순 치환반응, 광석으로부터 제련하는 법 등과 관련이 있다. 아연은 구리보다 반응성이 크기 때문에 고체 상태의 금속 아연을 황산구리(CuSO4) 수용액에 넣으면 아연과 구리가 치환되는 단순치환반응이 일어난다. 2. 산화-환원 반응 최외각 전자는 원자나 분자의 종류에 따라서 쉽게 떨어져 나가 다른 원자나 분자로 옮겨갈 수 있다. 이때 전자를 잃어버리는 원자나 분자는 '산화'되...2025.05.04
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[일반화학/공학화학] 화학전지와 전기화학적 서열2025.05.151. 산화-환원반응 물질 사이의 전자 이동으로 인해 발생되는 산화와 환원 반응은 동시에 일어난다. 전자를 잃은 쪽은 산화(산화수 증가)되며, 전자를 얻은 쪽은 환원(산화수 감소)된다. 이 때 잃은 전자 수와 얻은 전자 수는 항상 같다. 2. 전기화학적 서열 금속의 이온화 경향을 상대적 세기 순으로 나열 한 것으로, 금속이 전자를 잘 내어놓고 산화가 잘 된다면 이온화 경향이 크고, 금속 이온이 전자를 잃기 어렵고 산화가 잘 되지 않는다면 이온화 경향이 작다. 금속의 산화환원 반응성 비교 실험을 통해 전기화학적 서열을 찾을 수 있다. ...2025.05.15
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재료의 전기화학적 성질 도금실험2025.05.161. 도금 금속은 부식에 의해 단시간에 소모된다. 따라서 부식의 방지와 그 밖에 내마모성/내 열성 및 외관 등을 좋게 할 목적으로 금속에 표면 처리를 하는데 이를 도금이라 한다. 주로 전기 분해의 원리를 이용하여 도금하기 때문에 전기도금으로 간주된다. 전기도금에서는 도금할 물체를 (-)극으로 하고, 도금시키는 금속을 (+)극으로 하여, 도금시킬 금속 이온이 용해된 전해질 속에 직류 전류를 통하면 금속 이온이 환원되어 (-)극에 매달린 금속의 표면에 도금된다. 전기 도금에 사용되는 금속들은 대체적으로 이온화 경향이 작고 반응서이 낮아...2025.05.16
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