발표안 리튬-이온 전지 기술의 시대를 넘어서 - Beyond the age of lithium-ion batteries

Ⅰ. 리튬-이온 전지는 무엇인가

리튬-이온 전지는 현재 가장 널리 사용되는 전지 기술 중 하나로, 다양한 전자기기 및 전기차에서 핵심적인 역할을 하고 있다. 리튬-이온 전지는 1980년대 초반에 처음 개발되었으며, 리튬 이온의 이동을 통해 전기를 저장하고 방출하는 원리를 기반으로 하고 있다. 이 전지는 양극, 음극, 전해질, 그리고 분리막으로 구성되어 있다. 양극은 일반적으로 리튬이온 화합물로 이루어져 있으며, 음극은 주로 그래파이트로 만들어진다. 이때 전해질은 리튬 이온이 이동할 수 있도록 도와주는 중요한 매개체 역할을 하며, 분리막은 양극과 음극이 직접적으로 접촉하는 것을 방지해 단락 사고를 예방한다. 리튬-이온 전지의 작동 원리는 충전과 방전 과정에서 전극 간의 리튬 이온의 이동에 기초하고 있다. 충전 시, 외부 전원이 전지를 통해 전류를 공급하게 되고, 이 과정에서 리튬 이온이 음극으로 이동하게 된다. 이온은 음극 내의 그래파이트 층에 삽입되어 저장되고, 동시에 전자가 외부 회로를 통해 음극으로 이동하게 된다. 방전 시, 저전압 상태의 리튬 이온은 다시 양극으로 이동하고, 이 과정에서 전자가 외부 회로를 통해 다시 역으로 …(생략)