본문/내용
1. 리튬이온 전지의 기본 원리와 작동 방식을 설명하시오.
리튬이온 전지는 양극, 음극, 전해질, 분리막으로 구성되어 있습니다. 충전 시에는 외부 전원으로부터 전기를 받아 양극에 있는 리튬 이온이 음극으로 이동합니다. 방전 시에는 이 과정이 역으로 이루어지며, 리튬 이온이 음극에서 양극으로 다시 이동하면서 전류가 발생합니다. 일반적으로 양극은 주로 리튬 코발츠리튬 산화물(LiCoO로, 음극은 흑연으로 구성되어 있습니다. 충전 시 흑연은 리튬 이온을 저장하며, 방전 중에는 이를 방출하여 전류를 생성합니다. 전해질은 리튬 염(일반적으로 리튬 황산염, LiPF이 포함된 유기 용매로 구성되어 있어 이온 이동을 원활하게 합니다. 또한, 분리막은 양극과 음극을 분리하면서 이온은 통과시키고 전기적 단락을 방지하는 역할을 합니다. 2xxx년 이후 전기자동차에서 사용이 확대되어, 2022년 기준 글로벌 전기차 배터리 시장의 70% 이상이 리튬이온 전지로 채워지고 있으며, 에너지 밀도는 통상 150~250Wh/kg 수준입니다. 전지 수명의 경우 충전-방전 사이클이 약 500~1500회 이상 가능하며, 충전 시간은 30분 이내로 빠른 충전 기술 발전도 이루어지고 있습니다. …