이온 리튬 배터리

이온 리튬 배터리는 노트북과 휴대폰부터 하이브리드 및 전기 자동차에 이르기까지 다양한 기기와 차량에 없어서는 안 될 필수 부품으로 자리 잡았습니다. 높은 에너지 밀도, 충전성, 가벼운 무게(납축 배터리보다 최대 70% 가볍다), 납축 배터리처럼 독성 부산물을 생성하지 않고 안전성을 높인 점 등 다양한 장점이 있기 때문에 제조업체들은 이러한 장점을 유지하기 위해 배터리 내에서 안전하게 사용할 수 있는 고용량 배터리를 보장하는 고체 전해질인 양극/음극 소재를 개선하기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다!

최근의 혁신에는 현재의 리튬이온 배터리에 사용되는 코발트 같은 휘발성 유기 용매를 전해질 재료로 사용하는 대신 폴리(이온성 액체)를 전해질로 사용하는 이온 리튬 배터리가 포함됩니다. 이 혁신적인 개발은 오늘날의 LIB에 사용되는 코발트와 같은 값비싸고 번거로운 금속에 대한 의존도를 줄이면서 더 낮은 비용으로 더 높은 에너지 밀도를 약속합니다.

리튬 이온 배터리는 양극, 음극, 분리막, 전해질로 구성되며 양극은 리튬 이온을 저장하고 음극은 전자 저장 공간 역할을 하며 분리막은 배터리 내에서 전자의 흐름을 차단합니다. 마지막으로 전해질은 양전하를 띤 리튬 이온을 방전 시 양극과 음극 사이로, 충전 시 다시 양극으로 이동시키는 인터칼레이션/디인터칼레이션 과정을 동시에 진행하는데, 이 과정을 전문 용어로는 인터칼레이션/디인터칼레이션이라고 합니다.

일반적으로 흑연 소재로 구성된 양극은 불연성 금속 황화물 또는 질화물로 만들어진 음극과 결합되어 리튬 이온을 저장하기 위해 벌크 흑연을 구성하는 2D 탄소 층 사이에 물리적으로 삽입되는 인터칼레이션을 통해 리튬 이온을 저장합니다. 셀 방전에는 양극이 산화 반반응을 일으켜 양전하를 띤 리튬 이온을 방출하는 동시에 외부 회로를 통해 음전하를 띤 전자를 생성하고, 방전 시 양극은 산화 반반응을 일으켜 양전하를 띤 리튬 이온을 생성하는 동시에 음전하를 띤 전자가 외부 회로를 통해 환원 반반응이 일어나고 전류가 흐르는 음극으로 이동하는 과정을 거치게 됩니다.

72v 리튬 이온 배터리, 12V 20ah 리튬 배터리, 20ah 리튬 배터리 등 다양한 종류가 있습니다. 산화-환원 반응은 최적의 온도와 조건에서 이루어져야 하며, 그렇지 않으면 구조적 변화로 인해 배터리 용량이 크게 감소하고 사이클성(배터리 용량이 감소하기 전에 처리할 수 있는 충전 및 방전 횟수를 측정하는 지표)이 낮아져 셀 내부 압력이 높아져 태블릿, 스마트폰과 같은 모바일 기기의 안전에 위협이 될 수 있습니다.