리튬이온 배터리 레포트

소개글

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목차

Ⅰ. 리튬이온 배터리의 구조와 원리
1.1. 리튬이온 배터리의 정의
1.2. 리튬이온 배터리의 구조
1.3. 리튬이온 배터리의 원리

Ⅱ. 문제점과 해결 전망

Ⅲ. 우리나라 현황과 시장 전망

참고자료 및 출처

본문내용

1.1. 리튬이온 배터리의 정의
리튬이온 배터리란 2차전지 종류 중 하나로 양극과 음극 물질의 산화 환원 반응을 통해 화학적 에너지를 전기적 에너지로 변환시키는 장치입니다.

1.2. 리튬이온 배터리의 구조
리튬이온 배터리의 구조는 [그림1-1]과 같이 양극재, 음극재, 전해질, 분리막으로 구성되어 있습니다.
양극재는 배터리의 구성요소 중 가장 많은 비율을 차지하고 있는 부분이며 배터리의 용량과 전압을 결정합니다. 양극재에는 리튬이온이 있는데 리튬은 반응성이 큰 알칼리원소이기 때문에 불안정 합니다. 때문에 산화물 형태의 양극재로 활용합니다.
음극재는 양극에서 나온 리튬이온을 저장 및 방출해 외부 회로를 통해 전류가 흐르게 하는 역할을 합니다. 음극재는 층상구조를 가진 흑연을 사용하는데 층상구조는 [그림1-2]와 같이 그래핀 형상을 갖고 있습니다. 그래서 그래핀의 비어 있는 공간에 많은 수의 리튬이온을 저장하고 있습니다. 하지만 저장과 방출을 반복하면서 흑연의 구조가 변해 저장할 수 있는 이온의 양이 줄어들어 배터리의 수명이 줄어들게 됩니다. 그래서 현재 실리콘 음극재 등 차세대 음극재 개발이 진행중입니다.

전해질은 배터리 내부의 양극과 음극 사이에서 리튬이온이 원활하게 이동하도록 돕는 이동 수단입니다. 전해질은 리튬이온의 이동 수단이므로 리튬의 원활한 이동을 위해 이온 전도도가 높은 물질을 전해질로 사용해야 하고 안전을 위해 전기화학적 안정성, 높은 발화점 그리고 전자의 출입을 막아 전자는 외부 도선으로만 이동하도록 만들어야 합니다.
분리막은 양극과 음극의 물리적 접촉을 차단하는 역할을 합니다. 만약 분리막이 없다면 양극과 음극이 만나 쇼트를 일으킬 것입니다.

참고 자료

잇따른 전기차 '열 폭주' 화재 폭발 사고…○○○배터리 기술로 해결한다? [티포트]
https://tbs.seoul.kr/news/newsView.do?typ_800=3&idx_800=3465865&seq_800=20458512
배터리 가격 최대 문제는 "리튬"…1년새 가격 6배 폭등https://www.newspim.com/news/view/20220107000806
K폐배터리 사업 괜찮나···원료 가격 ‘폭락 중’
https://www.enewstoday.co.kr/news/articleView.html?idxno=2065258
고조되는 리튬 확보 경쟁, 환경문제 없을까
https://www.newspenguin.com/news/articleView.html?idxno=14442
‘2040년 263조 원 시장 온다’ 전기차 폐배터리에 쏠리는 이목
https://www.hellot.net/mobile/article.html?no=80074
기술과 혁신
http://webzine.koita.or.kr/202111-specialissue/%EC%9D%B4%EC%B0%A8%EC%A0%84%EC%A7%80-%EC%8B%9C%EC%9E%A5-%EC%A0%90%EC%9C%A0%EC%9C%A8-%ED%95%9C%EA%B5%AD-441-K-%EB%B0%B0%ED%84%B0%EB%A6%AC-%EC%86%8C%EC%9E%AC-%EC%97%B0%EA%B5%AC-%EA%B0%9C%EB%B0%9C%EC%97%90-%EB%B0%95%EC%B0%A8