고분자 특성분석 지상강좌 | 리튬이차전지의 전기화학 특성 분석법 308 고분자 과학과 기술 Polymer Science and Technology 그림 2. 리튬이차전지의 작동원리 및 구성. 그림 3. 리튬이차전지에서 양극과 음극의 전위차 설명. 그림 4. 전지에서의 정전류 방전을 통한 전압 및 용량의 측정. 전해질로 유기용매계 전해질을 사용할 경우 리튬이온 이 차전지라고 하며 고분자 전해질에 전해질을 함침시켜 사 용하는 경우에는 리튬이온 폴리머전지라고 한다.2 그림 2 에서는 이러한 리튬이차전지의 전극 구성 및 작동 원리를 나타내었다. 리튬이차전지는 주로 휴대가 가능한 기기를 중심으로 소형전지 형태로 발전해왔으나 근래 전기자동차, 친환경 에너지 연구가 진행되면서 중대형 전지에 관심이 집중되 고 있다. 본 총설에서는 리튬이차전지의 소재 및 전지 특성 평가 를 ...

고분자 특성분석 지상강좌 | 리튬이차전지의 전기화학 특성 분석법 310 고분자 과학과 기술 Polymer Science and Technology 그림 8. 순환주사법을 적용한 Mesoporous carbon-TiO2-SnO2 나노복합체 음극. 그림 9. 방전 전류변화에 따른 전압곡선의 변화. 그림 10. HPPC 실험법. 그림 11. DOD에 따른 출력의 변화. 그림 8은 mesoporous carbon-SiO2-TiO2복합재를 0.52.3 V 전압 범위에서 0.2 mV/s로 주사한 결과이며 첫 번 째 사이클과 4번째 사이클 결과를 비교한 결과이다.6 2.2 속도 특성 Rate Capability 측정법 통상적으로 리튬이차전지의 속도 특성 rate capability 을 위해서는 정전류 측정법을 이용하게 되는데 충전 혹은 방전 전류값을 변화시켜가면서 이에 따른 전압곡선의 변 화를 측정하게 된다. 특히 전지에서 속도 특성의 단위로 나타내는 C-rate 는 1시간에 충전되는 전류의 역수를 나타 내는 값으�...

고분자 특성분석 지상강좌 | 리튬이차전지의 전기화학 특성 분석법 312 고분자 과학과 기술 Polymer Science and Technology 그림 15. 4가지 성분으로 분리한 Nyquist plot. 그림 16. 충전 전압에 따른 흑연 음극의 EIS 실험 결과. Z = Zreal jw Zimag Zreal와 Zimag의 관계는 주파수에 따라 그림 14과 같이 나 타나며 이를 Nyquist plot이라고 한다. 이 경우 반원 형태 의 모양의 경우 저항과 캐패시턴스의 병렬 연결로 등가회 로를 구성할 수 있으며 각각의 값을 통해 전기화학적 특성 을 측정하게 된다. 그림 15에서 전형적인 이차전지에서의 EIS 실험을 통해 얻어지는 Nyquist plot을 나타내었다. 4가지의 저항성분 으로 구성되는 회로를 나타내고 있는데 먼저 외부의 전해질 저항 Rbulk, 반원의 형태로 나타나는 내부 전극 입자 표면에 생성되는 SEI solid electrolyte interphase 에서의 전하전 달에 해�...

314 고분자 과학과 기술 Polymer Science and Technology 그림 1. 실린더 모양의 보어홀로 이루어진 플렉스 유리판 위의 디랙 콘 청취. 새로운 그래핀 유사체 상상도 할 수 없는 일인 것처럼 보이지만, 두 명의 스페인 연구진은 플라스틱 판에 벌집 패턴의 구멍을 뚫음으로써 그래핀의 어쿠스틱 버전 acoustic version 을 만들 수 있 었다. 발렌시아 폴리테크닉 대학 Polytechnic University of Valencia 의 Daniel Torrent와 Jose Sanchez-Dehesa은 플라스틱의 표면을 전파하는 음파의 “디랙 콘 dirac cones ” 에 대해서 조사했다. 실용적인 적용을 위해서는 훨씬 더 많은 연구가 필요하지만, 이번 연구진은 그래핀의 유사체를 만들 수 있다는 것을 보여주었다. 그래핀의 어쿠스틱 유사 체 acoustic analogue 는 흡차음 시스템 acoustical system 을 향상시키거나 그래핀에 대한 더 나은 이해를 얻기 위해서 사...

316 고분자 과학과 기술 Polymer Science and Technology 그림 3. 에피택셜 그래핀에 대한 산소 원자의 STM 사진. 박테리아에 항생제를 전달하는나노입자 미국 MIT 대학의 한 연구팀이 세균성 박테리아에 항생 제를 전달할 수 있는 새로운 약물전달 시스템을 개발하는 데 성공했다. 연구팀은 나노입자를 통해서 약물을 효과적 으로 전달할 수 있게 되었다. 연구팀은 비독성의 약물전달 나노입자를 만들었다. 이번 기술은 나노입자의 독성문제 를 해결하면서 동시에 강한 항생제의 사용량을 줄일 수 있 어서 약물 치료의 성공 가능성을 높이는 계기가 될 수 있 을 것으로 기대된다. 연구팀의 이번 기술은 항생제의 부작용을 완화시키는 동시에 유용한 박테리아는 보호하는 역할을 할 수 있다. 연구팀은 폴리에틸렌 글리콜 polyethylene glycol, PEG 로 둘러싸인 나노입자를 만들�...