Al-Air Battery 예비보고서

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론
1) 배터리의 구성 요소, 종류 및 특징
2) Al-air battery의 이론 및 특징
3) 용어설명: open circuit voltage, capacity, specific energy density, self-discharge

3. 실험 방법

4. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
알루미늄 호일과 활성탄, 그리고 종류와 농도가 다른 전해액을 이용하여 Aluminum-Air Battery를 직접 만드는 실험을 함으로써 어떻게 작동하는지 이해한다. 또한 전해액의 농도와 종류, 활성탄의 용량 변화가 개방회로전압과 방전용량에 어떠한 영향을 미치는지 실험한다.

2. 실험 이론
- 배터리의 구성 요소, 종류 및 특징
1) 배터리의 구성 요소
배터리는 음극(anode), 양극(cathode), 전해액(electrolyte), 분리막(membrane)으로 구성된다. 각각 극은 크게 활물질과 도전재로 나뉘는데, 대표적으로 양극의 활물질은 전지의 용량과 전압을 결정하므로 중요한 요소 중 하나이다. 도전재는 양극 끝에 위치하여 전자의 흐름을 도와주는 역할을 하는데, 도전재의 고밀도는 사용 가능한 활물질의 양을 증가시키기 때문에, 중요한 요소 중 하나이다. 전해액은 금속 이온의 이동성에 영향을 주기 때문에, 충전속도에 큰 영향을 미친다. 분리막은 배터리의 안정성을 결정하는데, 양극과 음극 활물질이 섞이지 않도록 분리해주는 역할을 한다.
또한 배터리의 원리는 다음과 같다. Anode에서의 산화반응으로 금속이 전자를 방출하여 전자가 도선을 통해 Cathode로 이동한다. 이 과정에서 전위차가 발생하며 각 활물질의 종류의 기전력에 상응하는 전류가 발생한다. 이러한 산화-환원 반응을 통하여 화학에너지를 전기에너지로 변환하거나, 전기에너지를 화학에너지로 변환한다.

2) 종류 및 특징
전지는 크게 1차 전지와 2차 전지로 분류할 수 있다. 배터리의 기본적인 원리는 충전과 방전이며, 그 원리는 화학반응을 통해서 이루어진다. 충전은 전기에너지를 화학에너지로 변환시키는 것이고, 방전은 화학에너지를 전기에너지로 변환시키는 것이다. 스마트폰을 예로 들면, 배터리가 줄어드는 것은 배터리에 저장된 화학에너지가 전기에너지로 변환되어 사용되고 있는 것을 의미한다.

참고 자료

김용주 외 2명, 유기금속화학, 자유아카데미, 1992, pp. 356-360
정광보 외 3명, 전기화학, 신광문학사, 2000, pp. 187-196