리튬 코발트 옥사이드 배터리 소개
리튬 이온 배터리, 또는 Li-ion 배터리는 이차(재충전 가능) 배터리의 일종으로, 리튬 이온이 방전 시 양극에서 음극을 통해 전해질로 이동하고 충전 시 다시 이동하는 셀로 구성되어 있습니다. 리튬 이온 배터리의 가장 큰 장점은 높은 셀 전압, 높은 에너지 밀도 및 메모리 효과가 없다는 것입니다. 리튬 코발트 옥사이드는 리튬 이온 배터리에 가장 일반적으로 사용되는 양극 재료입니다. 현재 이러한 배터리는 휴대전화, 태블릿, 노트북, 카메라 등에 사용됩니다.
방전 시의 화학 반응
리튬 코발트 옥사이드 배터리의 전반적인 반응식은 다음과 같습니다:
C
6
Li
+
CoO
2
⇌
C
6
+
LiCoO
2
C
6
Li+CoO
2
⇌C
6
+LiCoO
2
리튬 이온 배터리 구성
양극은 리튬 화합물로 구성된 복합 재료이며, Li-ion 배터리 셀의 이름을 정의합니다. 음극은 보통 다공성 리튬화된 흑연으로 만들어집니다. 전해질은 액체, 고분자 또는 고체일 수 있습니다. 분리기는 리튬 이온의 전송을 가능하게 하고 셀의 단락 및 열 폭주를 방지하는 다공성입니다. 리튬 이온 배터리의 화학, 성능, 비용 및 안전 특성은 배터리 유형에 따라 다양합니다. 소형 전자기기는 주로 고분자 젤 전해질을 사용하는 리튬 폴리머 배터리와 흑연 음극, 높은 에너지 밀도를 제공하는 리튬 코발트 옥사이드 양극 재료를 사용합니다.
리튬 코발트 옥사이드의 특징
리튬 코발트 옥사이드 배터리는 매우 안정적인 용량을 가지고 있지만, 니켈-코발트-알루미늄(NCA) 옥사이드를 기반으로 한 용량보다는 낮습니다. 그러나 코발트는 리튬 코발트 옥사이드 양극의 매력적인 전기적 특성에도 불구하고 망간 및 철과 같은 다른 전이 금속에 비해 상대적으로 비쌉니다. 리튬 이온 배터리는 일반적으로 높은 에너지 밀도, 메모리 효과가 없고, 자체 방전이 낮습니다. 가장 일반적인 셀 유형 중 하나는 많은 노트북 컴퓨터 배터리, 무선 전동 공구, 특정 전기 자동차, 전기 킥 스쿠터, 대부분의 전기 자전거, 휴대용 파워 뱅크 및 LED 플래시라이트에 사용되는 18650 배터리입니다. 정격 전압은 3.7 V입니다.
리튬 이온 및 리튬 폴리머 배터리 비교
리튬 이온 폴리머(LiPo) 배터리는 액체 전해질 대신 고분자 전해질을 사용하는 Li-ion 배터리 유형입니다. 모든 LiPo 배터리는 고전도성 젤 고분자를 전해질로 사용합니다. LiPo는 리튬 이온 및 리튬 금속 배터리에서 진화했습니다. 리튬 이온과 Li-pol의 주요 차이점은 액체 리튬 염 전해질(예: LiPF6)을 유기 용매에 담는 대신 고체 폴리머 전해질(SPE)을 사용한다는 것입니다. LiPos는 휴대 기기, 드론 및 일부 전기 차량과 같이 무게가 중요한 시스템에서 종종 사용되며, 다른 리튬 배터리보다 높은 특정 에너지를 제공합니다.
다양한 배터리 유형 요약
다음 목록은 하나 이상의 전기화학 셀로 구성된 주목할만한 전기 배터리 유형을 요약합니다. 표에는 네 가지 목록이 제공됩니다. 첫 번째 목록은 크기 및 형식별 배터리 분류입니다. 그 다음에는 일차(비충전식) 및 이차(충전식) 셀 목록이 배터리 화학을 나열합니다. 세 번째 목록은 배터리 애플리케이션 목록입니다. 마지막 목록은 다양한 배터리 전압 목록입니다.
다음 기사
이어지는 기사에서는 리튬 이온 배터리의 미래 발전과 관련된 최신 연구 동향 및 기술 혁신에 대해 자세히 다룰 예정입니다.
