2019 년 노벨 화학상을 수상한 리튬 이온 배터리

2019 년 노벨 화학상은 2019 년 10 월 9 일 수요일 두 국가에서 온 3 명에게 수여되었습니다.이 세 과학자는 리튬 이온 배터리 개발에 대한 공로로 노벨 화학상을 수상했습니다.

세 과학자는

리튬 이온 배터리

리튬 이온 배터리 또는 Li-ion 또는 LIB 배터리라고도하는 충전식 배터리 중 하나입니다 . 이 배터리에서 리튬 이온은 방출되면 음극에서 양극으로 이동하고 재충전되면 다시 돌아옵니다.

기존의 배터리 기술에 비해이 리튬 배터리는 더 빠르게 충전되고 더 오래 지속되며 더 가벼운 패키지에 더 긴 배터리 수명을 위해 더 높은 전력 밀도를 제공합니다.

기본적으로 리튬 이온 배터리의 작동 원리는 알카라인 배터리 (예 : TV 원격 배터리)와 다릅니다. 이 차이는 배터리 개발에서 훨씬 더 큰 이점을 제공합니다.

리튬 이온 배터리의 전극은 흑연과 리튬 코발트 산화물로 구성됩니다. 흑연은 일반적으로 알카라인 배터리에 사용되는 아연보다 전기 성능이 약합니다.

리튬 이온 배터리의 리튬 코발트 산화물 부분은 망간 산화물보다 훨씬 더 강하게 전자를 끌어 당길 수 있으며, 이는 배터리가 알카라인 배터리보다 동일한 공간에 더 많은 에너지를 저장할 수있는 능력을 제공합니다.

흑연과 리튬 코발트 산화물을 분리하는 용액에는 양전하 리튬 이온이 포함되어있어 배터리가 방전 및 충전 될 때 화학 결합을 쉽게 형성하고 끊습니다.

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이러한 화학 반응은 산화 아연의 형성과 달리 양방향으로 발생할 수 있으며, 이는 많은 충전 및 방전주기에서 전자와 리튬 이온이 앞뒤로 흐르도록합니다.

리튬 이온 배터리의 공정은 확실히 최대 100 %의 효율을 제공하지 않습니다. 모든 배터리는 결국 에너지를 저장하는 능력을 상실합니다. 그럼에도 불구하고 리튬 이온 화합물은 현재 배터리 기술을 지배 할만큼 충분히 강했습니다.

일반적으로 배터리 및 에너지 저장 장치 개발의 주요 과제는 에너지 저장 능력이므로 과학자들은 저장 효율성 측면에서 훨씬 더 나은 배터리를 만들려고 노력하고 있습니다.

배터리를 업그레이드하려면 원자 수준에서 변화를 확인하기 위해 화학자 및 물리학 자뿐만 아니라 장치에 전원을 공급하는 배터리 팩을 설계하고 조립할 수있는 기계 및 전기 엔지니어의 전문 지식이 필요합니다.