Li-air battery 원리와 구조

1. Introduction

리튬-공기 배터리(Li-air battery)는 최근 몇 년간 높은 에너지 밀도를 갖는 차세대 배터리 기술로 주목받고 있다. 기존 리튬 이온 배터리의 에너지 밀도 한계를 극복할 수 있는 가능성을 가지고 있으며, 이론적으로는 전기로부터 얻을 수 있는 에너지의 양이 크다. 리튬-공기 배터리는 리튬 이온 배터리가 일반적으로 전해질로 사용하는 액체 대신 공기를 산소 공급원으로 사용한다. 이로 인해 리튬-공기 배터리는 훨씬 가벼운 구성 요소를 가질 수 있으며, 따라서 더 높은 에너지를 저장할 수 있는 잠재력을 지닌다. 리튬-공기 배터리의 원리는 리튬 이온과 산소 간의 화학 반응을 통해 전기를 생성하는 과정으로 이루어진다. 고체 또는 액체 전해질 내에서 리튬 이온은 음극으로 이동하고, 산소는 양극에서 환원 반응을 통해 리튬 산화물 또는 리튬 과산화물로 변환된다. 이 과정에서 전자가 방출되어 전류를 생성하며, 이 전류가 외부 회로를 통해 흐르게 된다. 이론적으로, 리튬-공기 배터리는 리튬과 산소의 반응을 통해 생성된 리튬 산화물이나 과산화물이 다시 전해질 내에서 리튬 이온과 산소로 분해되며, 이 과정이 반복된다. 그러나 실제로는 …