2차전지 양극제의 뜻, 양극제 종류

2차 전지란, 금속 또는 금속산화물과 같은 이온화 가능한 화학 물질로 구성된 배터리로, 재사용이 가능한 반면, 재생이 불가하다는 특징을 가지고 있습니다. 대표적인 2차 전지에는 납산, 납-산화망간, 리튬이온, 니켈수소, 고무산 납 등이 있습니다.

2차전지의 원리

2차 전지 양극제란?

배터리를 만드는 과정에서 전극 막을 기준으로 양측에 양극제와 음극제를 넣는 과정을 거칩니다. 이때, 제 2차 전지에서의 양극제란, 양극 전극에서 전자를 수용하는 역할을 하며, 양극 (+) 쪽이 됩니다. 2차 전지에서는 이 양극제에 따라 충전 용량 등의 성능이 크게 달라집니다.

 

2차 전지 양극제의 종류

납산(Pb)

납산 배터리는 자동차나 유연한 소모품으로 대표적으로 사용되는 배터리중 하나입니다. 납산을 양극제로 사용한 경우, 납과 납 산화물로 구성되어 성능과 가격 측면에서 유리합니다. 하지만, 납산 배터리는 중금속 오염 등의 영향으로 인해 다른 배터리에 비해 부정적인 평가를 받고 있습니다.

 

납-산화망간(PbO2)

납-산화망간 배터리는 자동차나 휴대용 기기 등에 사용됩니다. 양극제로는 산화납과 산화망간으로 구성되어 있습니다. 납산 배터리와의 차이점은 고온 환경에서 성능이 유지될 정도로 내열성이 있는 점입니다. 하지만, 납-산화망간 배터리는 납산 배터리와 마찬가지로 제조 및 처분이 쉽지 않아, 환경문제가 발생할 수 있습니다.

 

리튬 이온(Li-ion)

리튬 이온 배터리는 휴대용 전자기기에서 많이 사용됩니다. 원통형, 파우치형 등 다양한 형태로 만들 수 있어 전기 자동차에 활용됩니다. 사용된 양극제로는 대부분 코발트, 니켈, 알루미늄, 망간 등의 금속산화물이 사용됩니다. 리튬 이온 배터리의 장점은 충전 용량이 높아서 충전 주기가 길고, 경량으로 이동성이 높으며, 디스크형 배터리와 같이 얇은 형태로 만들 수 있다는 것입니다. 하지만, 리튬 이온 배터리는 고온에 노출되면 안전성 문제가 있으며, 고가입니다.

 

니켈수소(NiMH)

니켈수소 배터리는 친환경적인 배터리로서, 전형적으로 재사용이 가능합니다. 양극제로는 수소(+)와 니켈황(NiOOH), 음극 제로는 마찰계수 높은 니켈을 사용합니다. 이 배터리의 장점은 알칼리 배터리보다 성능이 우수하며, 전체 성능이 우수하면서도 재사용이 가능하다는 것입니다.

 

결론

2차 전지는 다양한 배터리 종류가 있으며, 각 양극제에 따라 충전 용량이나 내구성, 환경적인 문제 등이 좌우됩니다. 따라서, 이러한 양극제에 대해 연구 및 개발을 지속적으로 진행하여, 보다 성능이 우수하면서도 환경에 친화적인 2차 전지 양극제를 개발할 수 있도록 노력해야 합니다.

 

전기차 배터리 종류 소재

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수소자동차의 수소연료전지

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