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(방위산업) 빛으로 밀텍 : http://www.vitzromiltech.com/
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문제 1) 대표적인 양극재인 LiCoO, 의 전극반응은 아래와 같다. LiCoO, 의 이론용량은 얼마인가?
LiCoO-> Li C-0.6L-0.6 /// 정답은 1번 164 mAh/o 170mAh/g 180 mAh/g @200mAh/g
문제 2) 전지의 부피가 12.5cm) 이고, 전지 전압과 용량이 각각 3.7V와 1650 mAh인 전지가 있다. 이 전지의 부피에너 지밀도는 얼마인가? 정답은 2번 //444 Wh 488 WH
문제 3) 층상계 양극소재가 아닌 것은? 정답은 3번 LCO NOM LFP NCA
===전지의 부피 에너지 밀도를 구하는 문제입니다.
문제 4) 스피넬 구조 LMO 소재의 장점이 아닌 것은? 정답은 2번
① 구조 인정성이 높아 수명이 좋다. ② 가역용량이 높다 ① 가격이 저렴하다
① 출력특성이 우수하다
문제 5번의 정답은 -75입니다.
NCM(니켈-코발트-망간) 소재는 리튬 이온 배터리의 양극재로 사용되며, 높은 에너지 밀도를 제공하여 전기 자동차의 주행 거리를 늘리는 데 유리합니다. NCM 소재의 리튬 활용률은 해당 소재에 포함된 총 리튬 양에 대한 실제 사용 가능한 리튬의 비율을 나타냅니다. 문제에서 주어진 210 mAh/g은 NCM 소재의 용량 특성을 나타내며, 리튬 활용률을 계산하기 위해서는 추가적인 정보가 필요합니다. 일반적으로 NCM 소재의 리튬 활용률은 60~80% 범위 내에 있지만, 정확한 수치는 소재의 조성 및 제조 방법에 따라 달라질 수 있습니다.따라서, 문제에서 제시된 선택지 중 가장 적절한 값은 -75%입니다.
문제 5) 가역용량이 대략 210 mAh/g인 NCM (LiNigy CooMng 10₂) 소재의 리튬 활용율은 NCM 소재에 포함된 총 리튬 의 몇 퍼센트인가? 정답은 4번 75%
문제 6) NCM 양극재 소재에 대한 설명으로 맞지않는 것은?정답은 1번
- ① 니켈 함량이 증가할수록 구조 안정성이 높아진다.
- ② 니켈 함량이 증가할수록 용량이 증가한다.③ 망간 함량이 증가할수록 구조 안정성이 증가한다.
- ④ 코발트 함량이 증가할수록 출력 특성이 증가한다.
- 코발트 함량이 증가할수록 출력이 증가한다는 내용은 틀렸습니다. 코발트 함량이 증가하면 배터리 수명이 늘어나는 경향이 있지만, 가격이 높아지는 단점이 있습니다. 또한, 니켈 함량이 증가할수록 열적 안정성이 낮아지는 문제도 있습니다.
문제 7) 다음 중 양극 소재의 주요 요구 특성이 아닌 것은?
- ① 높은 전위 ② 높은 에너지 밀도 ③ 높은 가역 용량 ④ 최저 용량
- 양극 소재의 주요 요구 특성이 아닌 것은 '낮은 전위'입니다. 양극 소재는 높은 전위, 높은 에너지 밀도, 높은 이온 전도도, 높은 안정성 등을 요구합니다.
양극재는 리튬이온 배터리에서 중요한 역할을 하며, NCM, LCO, LFP, NCA 등 다양한 종류가 있습니다. 양극재의 성능은 배터리의 전체적인 성능에 큰 영향을 미칩니다
문제 8) 탄소 소재 중에서 전극재의 장점은?
- ① 수명 특성이 우수하다.② 가격 경쟁력이 뛰어나다. 가역 용량이 높다.④ 초기 효율이 우수하다.
문제 9) 황화물계 소재에 대한 설명으로 맞지 않는 것은?
- ① 수명 특성이 우수하다.② 합금화를 통해 이온 이동을 저해한다.③ 충방전 시 부피 변화가 심하다.④ 안전성이 높다.
문제 6) NCM 산화물 소재에 대한 설명으로 맞는 것은?
- 니켈 함량이 증가하면 에너지 밀도는 높아지지만, 열적 안정성이 낮아져 수명 특성이 저하될 수 있습니다.
- 니켈 함량이 증가하면 에너지 밀도는 높아지지만, 열적 안정성이 낮아져 수명 특성이 저하될 수 있습니다.
- 니켈 함량이 증가하면 에너지 밀도와 출력이 증가하는 경향이 있습니다.
- 니켈 함량이 증가하면 에너지 밀도와 출력이 증가하는 경향이 있습니다.
- 망간은 구조 안정성을 높이는 데 기여할 수 있습니다.
- 망간은 구조 안정성을 높이는 데 기여할 수 있습니다.
- 코발트 함량이 증가하면 수명은 늘어나지만, 가격이 비싸집니다.
- 코발트 함량이 증가하면 수명은 늘어나지만, 가격이 비싸집니다.
문제 7) 다음 중 양극 소재의 주요 요구 특성이 아닌 것은?
요약:
- 니켈 함량이 증가하면 에너지 밀도와 출력이 증가할 수 있지만, 열적 안정성이 낮아져 수명 특성이 저하될 수 있습니다. 망간은 구조 안정성을 높이는 데 기여할 수 있습니다. 코발트는 수명은 늘리지만 가격이 비쌉니다.
- 양극 소재의 주요 요구 특성은 높은 전위, 높은 가역 용량 등이며, 합성 과정이나 가격은 주요 특성이라고 보기는 어렵습니다.
추가 정보:
- NCM(Nickel Cobalt Manganese)은 리튬 이온 배터리 양극재로, 니켈, 코발트, 망간으로 구성됩니다.
- 양극재는 배터리 성능을 결정짓는 중요한 요소이며, 리튬과 금속 성분의 조합으로 이루어진 양극활물질로 구성됩니다.
- 양극활물질은 배터리의 에너지 밀도, 출력, 수명 등에 영향을 미칩니다.
- 리튬 이온 배터리에는 NCM 외에도 LCO(Lithium Cobalt Oxide), LFP(Lithium Iron Phosphate), NCA(Nickel Cobalt Aluminum) 등의 양극재가 사용됩니다.
- 니켈 함량이 높은 양극재는 에너지 밀도가 높지만, 안정성이 떨어질 수 있어 기술 개발이 요구됩니다.
문제 10번의 정답은 2번 LIBOS입니다. 전기화학적으로 분해되면서 음극 표면에서 SEI 막을 형성하는 첨가제는 VC, FEC, VEC이며, LIBOS는 해당되지 않습니다.
문제 10) 전기화학적으로 한편 분해되면서 음극 표면에서 SD 덕을 형성하는 기세가 아닌 것은? 정답은 2번 VC LIBOS FEC VEC
문제 11) 다음 중 전해질의 주요 요구특성이 아닌 것은? 정답은 2번
①높은 이온건도도 ② 높은 화학적 반응성 넓은 작동온도 범위 높은 전기화학적 안정성
문제 12) 아래 주요 전체액용대 중에서 리틀엽의 용해도가 높은 유기용매는? 정답은 4번
DMC DEC EMC EC
standard electrode potential@298
The standard electrode potential at 298 K is the electrical potential difference between a metal electrode and its solution at equilibrium, with all substances in their standard states. It's a key value used in electrochemistry to predict the spontaneity and direction of electrochemical reactions.
추가 정보:
- 니켈, 코발트, 망간을 혼합한 양극재로, 고용량 및 안정성 확보에 유리합니다. 니켈 함량이 높을수록 에너지 밀도가 증가하지만, 안정성이 떨어질 수 있어 기술 개발이 필요합니다.
- 높은 전위, 높은 에너지 밀도, 높은 가역 용량 등이 중요하며, 이는 배터리의 성능과 직결됩니다.
- 전극재로 사용 시 수명 특성이 우수하고 가격 경쟁력이 있지만, 가역 용량은 다른 소재에 비해 낮을 수 있습니다.
- 고체 전해질로 사용되며, 안전성이 높지만 충방전 시 부피 변화가 심하다는 단점이 있습니다.
이차전지 양극재는 배터리 성능을 결정짓는 핵심 요소이며, 다양한 소재들이 연구되고 있습니다.
주어진 정보는 다음과 같습니다.
- 전지 부피: 12.5 cm³ / 전지 전압: 3.7 V / 전지 용량: 1650 mAh
- 에너지(Wh) = 전압(V) × 용량(Ah)
- 용량을 Ah 단위로 변환: 1650 mAh = 1.65 Ah
- 에너지 = 3.7 V × 1.65 Ah = 6.105 Wh
- 부피 에너지 밀도 (Wh/L) = 에너지(Wh) / 부피(L)
- 부피를 L 단위로 변환: 12.5 cm³ = 0.0125 L
- 부피 에너지 밀도 = 6.105 Wh / 0.0125 L = 488.4 Wh/L
따라서, 이 전지의 부피 에너지 밀도는 약 488.4 Wh/L입니다. 정답은 2번이 아닌 488 Wh/L에 가장 가까운 값인 444 Wh/L입니다.
# 배터리 기술개발방향 [ LIB ]
- 양극/음극/: , 방전, 충전 / 성능/안전성
- 리튬이온전지 - 리튬 이온 전지는 방전 시 리튬 이온이 음극에서 양극으로 이동하는 이차 전지의 일종으로, 충전 시에는 반대로 양극에서 음극으로 이동합니다. 주로 모바일 기기, 차량 배터리, 주택용 축전 시스템 등 다양한 분야에 사용되며, 고용량, 고출력, 긴 수명 등의 장점을 지니고 있습니다. https://startup-in-seongudong.tistory.com/11
- 리튬 이온 전지의 구성 요소:
- 리튬 이온을 저장하고 방출하는 소재로, 니켈, 코발트, 망간 등을 포함한 다양한 산화 화합물이 사용됩니다.
- 리튬 이온을 저장하는 소재로, 흑연, 실리콘 등이 사용됩니다.
- 양극과 음극 사이에서 리튬 이온의 이동을 돕는 용매입니다.
- 양극과 음극을 물리적으로 분리하여 단락을 방지하는 역할을 합니다.
리튬 이온 전지의 특징:
- 높은 에너지 밀도를 가지므로 비교적 작은 크기로 많은 에너지를 저장할 수 있습니다.
- 빠르게 충전하고 방전할 수 있습니다.
- 반복적인 충전과 방전에도 비교적 안정적으로 사용될 수 있습니다.
- 과충전이나 과방전 시 안전 문제가 발생할 수 있으므로 보호 회로가 필요합니다.
