에너지재료

제 1차 설계 보고서 1. 설계 프로젝트명 - 2차 전지 개발 vs 메탄올 연료전지 개발 2. 본 프로젝트의 목적 - 2차 전지와 메탄올 연료 전지의 특성 및 향후 시장의 동향을 분석을 통해 미래 전망을 이해한다. 3. 프로젝트의 이론적 배경 - 2차 전지 리튬이온 전지 작동원리 anode : Carbon cathode : Li 산화물 분리막 : PE, PP 다공성막 전해질 : 유기용매 리튬이온의 물질 상태가 양극과 음극에서 서로 다르며, 이로 인한 물질의 고유 에너지 상태와 발생 에너지 상태의 차이를 전위차(전압)라 하며 전위차에 의해 전자가 이동, 전류가 발생한다. 방전 : 전자는 도선을 통해, 전자를 잃은 리튬이온은 전해질을 통해 anode에서 cathode로 이동한다. 충전 : 외부 힘(충전기)에 의해 전자는 도선을 통해, 전자를 잃은 리튬이온은 전해질을 통해 cathode에서 anode로 이동하여 Carbon의 층 구조 사이에 저장된다. 산화(Anode) : Li-C C + xLi+ + xe- 환원(Cathode) : Li1-xCoO2 + xLi+ + xe- LiCoO2 전체반응식 : Li-C + Li1-xCoO2 C + LiCoO2 장점 1) 셀 당 3.7V의 고출력과 기존의 문제점인 메모리현상이 없다. 2) 리튬이온과 리튬폴리머구조를 사용하여 다양한 모양을 만들 수 있다. 3) 리튬은 타 금속보다 가벼워 전체 전지의 무게를 줄일 수 있다. 4) 체적 당, 질량 당 에너지 밀도가 높아 제품의 경량화, 소형화 실현한다. 5) 긴 수명 특성을 갖는다. 단점 1) 셀 당 제조비용이 비싸다 2) 폭발의 위험성이 있다 3) 제어회로가 필요하다 4) 리튬은 한정된 금속이다. 5) 휴대 전자기기의 전기소모량이 커지게 되면서 전기 용량이 한정되어 있어 사용 시간이 짧다. - 메탄올 연료 전지 작동원리 전해질 : 고분자 전해질 전극 : Pt on Carbon 작동온도 : `100℃ 연료 :…
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