리튬이차전지 제조 및 평가 실험 실습

이차전지 없는 일상 생활을 생각해 볼 수가 있을까? 아침에 일어나 제일 먼저 찾는 것이 스마트폰이 되었고, 직장인들은 이동하는 차량에서 노트북으로 작업하는 모습이 일상이 되었으며, 주유소 갈 필요 없는 전기자동차를 타는 사람이 빠르게 늘어나고 있다. 이런 생활의 변화를 이끈 핵심 부품이 바로 이차전지이다. 특히, 리튬이온전지로 대표되는 리튬이차전지는 높은 에너지 밀도 덕분에 더 작고 가볍게 만들 수 있으며, 우수한 수명 특성 때문에 더 오래 쓸 수 있어, 다른 이차전지를 압도하고 있다. 하지만, 전기자동차의 보급 속도를 높이고 새롭게 개발될지도 모르는 다른 에너지 저장 또는 생산수단을 압도하기 위해서는 끊임없는 연구 개발이 필요하다. 새로운 고용량/고출력 전극 소재를 개발하는 것뿐만 아니라 더 높은 전압에서도 안정한 전해질, 불에 타지 않는 안전한 전해질, 더 얇고 강한 분리막 등 다양한 혁신 소재 개발이 필요하다. 또한, 전극 및 전지 설계 기술과 더불어 이를 설계대로 제조하고 평가/분석하는 기술이 계속 개발되어야 한다. 이런 연구 개발 요구에 발맞추어, 대학과 산업 현장에서도 리튬이차전지에 대한 높은 이해도와 연구 능력을 갖는 인재를 간절히 요구하고 있다. 이런 인재를 양성하고 배출하기 위해서는, 리튬이차전지 전반에 관한 지식을 책이나 논문을 통해 습득하는 것도 중요하지만, 실제 전극과 전지를 제조해 보고, 충방전 실험을 통한 전기화학적 특성을 파악하며, 얻어진 결과물을 토론하는 살아 있는 교육과정의 개발이 절실히 필요하다. 하지만, 안타깝게도 현재의 리튬이차전지 교육은 실습보다는 이해를 바탕으로 진행되고 있어, 우수한 인재 양성에 걸림돌이 되고 있다. 이에 본서는 리튬이차전지 연구에 핵심인 전극 및 전지 제조 실험 실습에 집중하여 작성되었다. 세상에서 가장 친절한 리튬이차전지제조 및 평가 실험 교재를 목표로, 각 실험 단계를 아주 자세히 설명하고 그림 자료를 첨부하였다. 또한, 각 단계에서 주의할 점과 왜 그렇게 제조하는 지에 대한 설명도 최대한 자세히 기술하였다. 매우 상세하게 구성하여, 전지를 전혀 모르거나 전공이 상이한 사람들도 쉽게 배울 수 있게 작성하였다.

PART 1. 실험 시 주의사항 1. 실험, 실험실 안전 일반사항 2. 실험, 실험실 안전수칙 PART 2. 실험 실습 1. 리튬이차전지 소개, 이의 제조 및 제조에 대한 이해 ?2. 리튬이차전지 양극 제조 ?3. 리튬이차전지 양극 반쪽전지 제조 및 이의 평가 ?4. 리튬이차전지 양극 반쪽전지 충방전 결과 정리 및 해석 ?5. 리튬이차전지 음극 제조 ?6. 리튬이차전지 음극 반쪽전지 제조 및 이의 평가 ?7. 리튬이차전지 음극 반쪽전지 충방전 결과 정리 및 해석 ?8. ?리튬이차전지 완전전지 제조 및 이의 평가 ?9. ?리튬이차전지 완전전지 충방전 결과 정리 및 해석 부록 1. 기타 충방전 평가 참고문헌