아연공기전지 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전 아연공기전지 위키백과, 우리 모두의 백과사전. 둘러보기로 가기 검색하러 가기 아연공기전지 ( Zinc - air battery ) 는 리튬이온전지를 대체할 것으로 주목받는 차세대 2차전지 중 하나로, 20여년 전부터 연구되어 왔으며, 미군의 군용 배터리로 사용되고 있다. 아연공기전지는 리튬이온전지보다 폭발 위험이 적기 때문에 미국, 이스라엘 등에서 군사용으로 사용되는 제품으로서, 그동안 미국 일렉트로 퓨얼셀사가 독점생산해 왔다. [ 1 ] 아연공기전지는 전극물질인 아연 금속이 방전됨에 따라 표면부터 생성되는 수산화아연이 저항으로 작용한다. 이 때문에 전지 성능이 저하되고 부피가 팽창해 아연 분말 슬러리의 유동성을 저해해 전지의
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용매인 물의 감소, 저항증가 등 문제점들에 기인한 방해요인이 있어서 사이클 수명이 긴 전지를 만드는 데에 아직 제약이 있다. 특히 충방전에 관여하는 산소환원반응인 oxygen reduction reation ( ORR ) 과 부식반응에 해당하는 수소생성반응의 hydrogen evolution reaction ( HER ) 이 성능에 영향을 많이 주므로 이 두 가지 반응의 특징을 개선해야 한다. ORR은 염기성 전해질에서는 다음과 같이 반응이 진행된다. O 2 H 2 O 4 e [UNK] 4 OH - { [UNK] displaystyle { [UNK] ce { { O2 } { H2O } 4e - > 4OH ^ - } } } O 2 H 2 O 2 e [UNK] HO 2 - OH - { [UNK] displays
표면부터 생성되는 수산화아연이 저항으로 작용한다. 이 때문에 전지 성능이 저하되고 부피가 팽창해 아연 분말 슬러리의 유동성을 저해해 전지의 성능이 떨어지는 단점이 있다. [ 2 ] 목차 1 역사 2 반응식 3 구성 4 특성 5 구 조 6 더 보기 7 각주 역사 [ 편집 ] 1868년 Leclache가 제작한 전지의 일부는 철도신호와 전신기의 전원용으로 사용되었다. 이 전지의 구성은 아말감화된 아연을 음극으로 사용하고 양극으로는 카본분말과 이산화망간의 혼합물을 사용하였다. 이것들을 항아리에 넣은 다음, 전해액인 NH4Cl수용액을 붓고 전지를 제작하였다. 전지를 사용하는 과정 중에 Leclache는 전해액이 항아리의 절반가량 채워져 양극의 윗부분이 습한
위 논문 》 : 4 - 5. ↑ 가 나 다 라 이정혜, 김기택 ( 2013년 ). " Components in Zn Air Secondary Batteries ". 《 전기학회지 》 16 ( 1 ) : 9 - 13. ↑ 박동원, 김진원, 이재광, 이재영 ( 2012년 ). " Rechargeable Zn - air Energy Storage Cells Providing High Power Density ". 《 공업화학 ( Applied Chemistry for Engineerin ) g 》 23 ( 4 ) : 359 - 360. CS1 관리 - 여러 이름 ( 링크 ) 원본 주소 " " 분류 : 전지연료전지숨은 분류 : CS1 관리 - 여러 이름 둘러보기 메뉴 개인 도구 로그인하지 않음토론기여계정 만들기로그인 이름공간 문서토론 변수 보기 읽기편집역사 보기
Heise 등은 최초로 알칼리 전액을 사용한 공기 - 아연전지를 제작하였는데 paraffin wax를 다공성 공기전극의 탄소분말에 소량 코팅시켜 전해액이 공기전극을 완전히 적셔지고, 범람 ( flooding ) 현상을 어느 정도 방지 할 수 있었다. 이런 형태의 전지가 미국의 Union Carbide Company에 의해서 상품화 되었고 이 전지의 공기전극은 외부의 공기가 전극으로 유입될 때 제약을 받아 상대적으로 낮은 방전 전류에서만 성능을 발휘할 수 있었다. 즉, 이 전지는 paraffin wax로 탄소 분말을 코팅한 결과, 저 전류 방전에서만 효과적이었고 고 전류 방전에서는 전해액에 접하고 있는 공기전극의 세공 내 산소가 결핍되면 전해액은 공간내로 흘러서 전극을 범람 시키는 단점을 갖고
기전지의 기본적인 화학반응식은 다음과 같다. Anode : Zn 4OH - → Zn ( OH ) 42 - 2e - ( E0 = － 1. 25 V ) Fluid : Zn ( OH ) 42 - → ZnO H2O 2OH - Cathode : 1 / 2 O2 H2O 2e - → 2OH - ( E0 = 0. 40 V pH＝11 ) 전체반응식 : 2Zn O2 → 2ZnO ( E0 = 1. 65 V ) 구성 [ 편집 ] 아연공기전지는 기본적으로 알카라인 전지의 구성을 가지고 있으나, 양극에 사용되는 활물질로 공기 중의 산소가 사용되는 차이점이 있다. 양극은 외부로부터 순서적으로 diffusion layer, current collecting layer ( 집전체
방전에서는 전해액에 접하고 있는 공기전극의 세공 내 산소가 결핍되면 전해액은 공간내로 흘러서 전극을 범람 시키는 단점을 갖고 있었다. 1950년경에 미국의 National Carbon Company는 보청기전원용 소형 공기 - 아연전지를 개발하여 상품화 했다. 이 전지의 전해액은 고정화된 상태로 사용되었으며 vinyl plastic case로 조립되었고 air hole은 접착성 tape로 밀봉하여 사용할 때에 제거하도록 고안되었다. 용량은 400mAh로 상품화된 최초의 공기 - 아연 전지로 기록 되었다. [ 3 ] 반응식 [ 편집 ] 아연공기전지의 기본적인 화학반응식은 다음과 같다. Anode : Zn 4OH - → Zn ( OH ) 42 - 2e - ( E0 =
기계적으로 충전되는 전지는 전해질을 주입하지 않고 보관하여 전지의 보존기간을 길게 할 수도 있다. 전지의 수명에 제한 받지 않는 방법으로 슬러리 형태의 아연을 음극에 지속적으로 공급하는 연료전지 형태도 가능한 방식이다. [ 4 ] 3 ) 2차 전지 일차전지의 높은 에너지 용량을 연속적으로 활용하고, 기계적 - 충전 전지에서의 탈착에 대한 번거로움은 전기적 충전이 가능한 2차 전지의 개발로서 해결할 수 있다. 다만 2차 전지는 아연의 부식으로 인해 발생하는 문제점이나 방전방응 및 충전반응의 비가역성, 자발적으로 생성되는 전해질 내의 carbonate, 용매인 물의 감소, 저항증가 등 문제점들에 기인한 방해요인이 있어서 사이클 수명이 긴 전지를 만드는 데에 아직 제약이 있다. 특히 충
하며 연속하여 금속산화물로변이한다. HER은 아연의 부식에 의해 발생하는 잉여전자가 물과 반응하여 발생하며 이 반응은 전지용량을 줄이며 전지의 보존기간을 단축한다. 전지구조의 개선을 위해, 버튼형 중에서 음극으로 사용하는 아연을 가운데 두고 양극용 공기전극을 음극의 양쪽에 두어서 2개의 양극이 존재하는 전지의 형태도 존재한다. [ 4 ] 더 보기 [ 편집 ] 리튬공기전지 마그네슘공기전지 각주 [ 편집 ] ↑ ↑ ↑ 김연주 ( 2012년 ). " 아연공기 이차전지용 음극 제조 및 전기화학적 특성에 관한 연구 ". 《 경상대학교 대학원 석사학위 논문 》 : 4 - 5. ↑ 가 나 다 라 이정혜, 김기택 ( 2013년 ). " Components in Zn Air Secondary Batteries "
아연공기전지(Zinc-air battery)는 리튬이온전지를 대체할 것으로 주목받는 차세대 2차전지 중 하나로, 20여년 전부터 연구되어 왔으며, 미군의 군용 배터리로 사용되고 있다. 아연공기전지는 리튬이온전지보다 폭발 위험이 적기 때문에 미국, 이스라엘 등에서 군사용으로 사용되는 제품으로서, 그동안 미국 일렉트로 퓨얼셀사가 독점생산해 왔지만 대한민국의 (주)이엠따블유에너지사와 (주)엘케이알테크사가 추가로 개발에 성공하여 판매중이다.아연공기전지는 전극물질인 아연 금속이 방전됨에 따라 표면부터 생성되는 수산화아연이 저항으로 작용한다. 이 때문에 전지 성능이 저하되고 부피가 팽창해 아연 분말 슬러리의 유동성을 저해해 전지의 성능이 떨어지는 단점이 있다.