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[알기 쉬운 이차 전지] 11주차 (3). 전극 용량 & N/P Ratio 1. 활물질의 이론 용량 계산 방법2. 패러데이 상수 (F)패러데이 상수 (Faraday constant, F)는 전자 1몰(mole)이 지닌 모든 전하를 합한 전하량이며, 1F 혹은 약 96485 쿨롱이다.패러데이 상수 = 전자 1개의 전하량 (e) * 아보가드로 수 (Na) = 96485.3365 +/- 0.0021 C/mol3. 에너지 밀도에너지 밀도는 무게 대비 또는 부피 대비 성능에 따라 Wh/kg와 Wh/L로 표현Wh/kg 의 경우 -> 전압 (V) * 전류 (A) * 시간 (h) / 무게 (kg)으로 계산4. N/P Ratio란?N/P ratio란 음극의 용량에서 양극의 용량을 나눈 값을 나타냄>1의 경우, 음극 > 양극 / =1의 경우, 양극 = 음극 / 비가영 용량의 원인 (양극: 구조적.. 2024. 11. 23.
[알기 쉬운 이차 전지] 11주차 (2). 양극의 가역용량은 어떻게 구할까 1. Cathode electrolyte interphase (CEI) layerCEI이란 충/방전 과정 중에 양극과 전해질 계면에서 형성되는 얇은 고체전해질 피막SEI와 유사하게 전해질 분해로 인해 형성되고, CEI는 전극과 전해질 사이의 불필요한 부착 반응을 억제하지만, SEI 층과 같이 너무 두꺼운 CEI는 리튬 이온의 이동을 방해할 수 있음양극 바인더로 사용되는 PVDF는 불안정한 CEI를 형성하는데 영향을 미침2. CEI 형성되는 원리전해질에는 LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital)와 HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital) 존재, 전자 에너지가 높은 음극이 전해질의 LUMO 영역과 반응하고, 상대적으로 전자 에너지가 낮은 .. 2024. 11. 22.
[알기 쉬운 이차 전지] 11주차 (1). 음극의 가역용량은 어떻게 구할까 1. 비가역 용량이란비가역 용량은 초기 충전-방전 주기 동안 전극에서 회복되지 않는 용량 손실을 의미리튬 원자의 소비에 의한 비가역 용량 손실은 셀 용량을 18%에서 많게는 40%까지 감소시킬 수 있음처음으로 리튬이 음극 구조에 삽입될 때 형성되는 Solid electrolyte interphase (SEI) 층이 음극에서 발생하는 비가역 용량 손실의 주된 원인2. Solid electrolyte interphase (SEI) layerSEI 층은 전해질에 있는 리튬 원자가 흑연의 내부에 삽입되지 못하고 표면에서 전자와 전기화학 반응을 하며 형성되는 층을 의미함이 과정에서 고분자 화합물과 가스가 발생하므로 화성 공정 이후애 디개싱 (degassing) 공정을 거쳐야 함SEI 층은 비가역적인 용량 손실을 .. 2024. 11. 21.
[알기 쉬운 이차 전지] 10주차 (4). 슬리팅 방법 1. 메커니컬을 이용한 슬리팅메커니컬 (칼날) 슬리팅은 슬리팅 공정 중에서 가장 많이 적용되는 방법으로, 베터리 셀의 크기에 따라 칼날이 변경되며, 슬리팅 공정이 끝나면 진공 건조기를 통해 전극 수분 제거메커니컬을 이용한 슬리팅 방법에는 블레이드 슬리팅, 크러쉬 컷 슬리팅, 쉬어 슬리팅 등이 있음하지만, 이런 슬리팅 장비는 칼날을 이용해 완성된 극판을 자르기 때문에 전지의 크기에 따라 칼날이 변경되며 슬리팅 과정 중에서 전극에서 이물질이 발생하는데 이러한 불량률을 줄이는 게 중요함2. 메커니컬 슬리팅 - 블레이드 슬리팅회전하는 블레이드를 사용하여 원재료를 자르는 방법으로, 각 블레이드는 원하는 폭 간격 배치장점: 가장 많이 사용된 방법, 비교적 단순하고 빠른 공정단점: 블레이드의 마모로 인한 정기적인 교.. 2024. 11. 20.
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