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화학 전지의 원리와 실험2025.11.121. 화학 전지 화학 전지는 화학 반응을 통해 전기 에너지를 생성하는 장치입니다. 산화-환원 반응에서 발생하는 전자의 이동을 이용하여 전류를 만들며, 양극과 음극 사이의 전위차를 통해 전기를 공급합니다. 일반적인 화학 전지로는 갈바니 전지, 볼타 전지 등이 있으며, 일상생활에서 사용하는 배터리의 기본 원리입니다. 2. 산화-환원 반응 산화-환원 반응은 전자의 이동을 통해 일어나는 화학 반응입니다. 산화는 물질이 전자를 잃는 과정이고, 환원은 전자를 얻는 과정입니다. 화학 전지에서는 음극에서 산화가 일어나고 양극에서 환원이 일어나며,...2025.11.12
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리튬이온 배터리 실험 예비레포트2025.05.051. 리튬이온 배터리 리튬이온 배터리(LIB)는 스마트폰, 노트북, 전기차, ESS 등 모든 것을 구동하는 우리의 일상에서 빠져서는 안 될 재충전이 가능한 2차전지입니다. 이번 실험에서는 직접 리튬이온 배터리를 만들어보고 Cell Performance를 측정할 것입니다. 리튬이온 배터리는 충전이 가능한 2차전지의 한 종류이고 양극, 음극, 전해질, 분리막의 4가지 구성 요소를 가집니다. 리튬이온 배터리가 가지는 장점은 리튬이 이온화 경향이 크다는 점, 작고 가벼우면서도 에너지 밀도가 높다는 점, 자체 방전율이 낮고 사이클 수명이 길...2025.05.05
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[신소재공학실험]Li-Ni-Co-Al-O Cathode Electrode2025.05.041. Li-Ni-Co-Al-O 양극 전극 이 실험은 Li-Ni-Co-Al-O 양극 전극의 특성을 분석하는 것입니다. 실험에서는 Ni와 Co의 함량을 달리하여 3가지 종류의 NCA 양극 물질을 제조하고, XRD, SEM, 충방전 테스트 등을 통해 구조, 형태, 전기화학적 특성을 분석하였습니다. 실험 결과, Ni 함량이 가장 높은 LiNi0.90Co0.05Al0.05O2 조성에서 가장 높은 방전 용량이 나타났으며, 구조 및 입자 형태도 가장 양호한 것으로 확인되었습니다. 이를 통해 Ni 함량을 높이는 High-Nickel 양극재 개발이...2025.05.04
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전기차 배터리의 발전과정과 기술원리2025.01.061. 이차전지 산업의 발전 과정 현재 전기 자동차의 배터리로 주로 사용되고 있는 것은 '이차전지'이다. 이차전지는 지난 120여 년 동안 다양한 형태로 발전해왔으며, 특히 1990년대 리튬이온 배터리가 상용화되면서 전기차, 스마트폰, 노트북 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 리튬이온 배터리는 높은 에너지 밀도와 우수한 출력 특성, 긴 수명 등의 장점을 가지고 있어 전기차 배터리로 널리 사용되고 있다. 최근 전기차 시장이 급성장하면서 리튬 수요가 크게 늘어나 리튬 가격이 급등하고 있는 상황이다. 2. 리튬 이온 배터리의 원리 리튬이...2025.01.06
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에너지 저장 기술의 미래2025.01.221. 에너지 저장 기술의 개요 에너지 저장은 전력을 생산된 시점과 소비되는 시점 사이에 저장하여 에너지 공급의 유연성과 안정성을 높이는 기술이다. 이는 전력망의 부하 관리, 재생 에너지의 변동성 완화, 전력 공급의 신뢰성 향상 등에 중요하다. 에너지 저장 기술은 전기, 열, 기계적, 화학적 저장 방식으로 분류할 수 있다. 2. 현재의 에너지 저장 기술 현재 널리 사용되는 에너지 저장 기술에는 배터리 저장 시스템, 펌프식 수력 저장, 압축 공기 에너지 저장, 플라이휠 에너지 저장 등이 있다. 이들 기술은 각각 장단점을 가지고 있으며,...2025.01.22
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리튬: 채굴, 특성, 그리고 응용2025.11.161. 리튬 채굴 방법 리튬은 염수 광상과 경암 광원 두 가지 주요 방법으로 채굴됩니다. 염수 채굴은 염호나 염수호에서 리튬이 풍부한 염수를 펌프질한 후 증발 및 화학 공정을 통해 리튬 탄산염 같은 화합물을 농축하고 침전시킵니다. 경암 채굴은 스포듀민 같은 리튬 함유 광물을 천공, 발파, 일반적인 채광 기술로 추출하고, 채굴된 광석을 분쇄, 농축, 황산 침출, 추가 화학 공정을 거쳐 리튬 화합물을 추출 및 정제합니다. 2. 리튬-이온 배터리 리튬-이온 배터리는 스마트폰, 노트북, 전기자동차, 에너지 저장 시스템 등 광범위한 기기에 전...2025.11.16
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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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[A+]수소연료전지(PEMFC) 평가 예비레포트2025.05.041. 연료전지의 정의와 기본원리, 구조 연료전지란 산화, 환원 반응을 통해서 연료의 화학적 에너지를 전기 에너지로 변환시켜주는 전기화학적 에너지 컨버터이다. 연료전지의 기본원리는 전기를 이용하여 물을 H2와 O2로 분해하는 것을 역이용하는 방식으로, H2와 O2의 반응을 통해 물이 생성됨과 동시에 전기를 만들어내는 원리를 이용하고 있다. 연료전지의 구조는 크게 Anode와 Cathode 그리고 전해질로 이루어져 있으며, 그 사이사이에는 Current collector, Gasket, Polar plate, 촉매층과 GDL, MEA ...2025.05.04
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배터리 시장의 이해2025.05.101. 미래전지 및 차세대 배터리 미래전지 혹은 차세대 배터리는 새로운 소재·부품을 적용하고 제조공정을 혁신해 기존 배터리의 성능과 안전성을 획기적으로 제고할 것으로 기대되는 미래의 기술이다. 미래전지 및 차세대 배터리는 다양한 소재 및 기술이 적용될 수 있으며, 이를 통해 더 높은 에너지 밀도, 긴 수명, 빠른 충전 및 방전 속도, 안정성 및 안전성 등의 기술적인 향상이 예상된다. 또한, 환경 친화적이며 경제적인 장점도 기대된다. 2. 미래전지 및 차세대 배터리의 원리 미래전지 및 차세대 배터리는 기존의 리튬이온 배터리와는 다른 원...2025.05.10
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자동차 속 고분자-배기가스 방출 감축을 위한 방안2025.04.301. 폴리카보네이트(PC) PC는 탄산염을 중합하여 만든 수지로 엔지니어링 플라스틱 중 하나이다. PC는 열에 강하고 충격 흡수력이 크며 무색 투명하여 사출성형이 가능하다. PC를 이용한 자동차 글레이징은 유리 대비 최대 50% 중량 감소가 가능하여 이산화탄소 배출량을 줄일 수 있다. 또한 PC 분자량에 따른 유리섬유/PC 복합재료의 기계적 물성 평가 결과, 분자량 20,000일 때 최고의 물성을 나타냈다. 2. 탄소섬유강화플라스틱(CFRP) CFRP는 탄소섬유를 보강재로 사용한 복합재료로, 가볍고 튼튼하며 치수 안정성, 내마모성 ...2025.04.30
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