책 한 권으로 이해하는 리튬 이차전지 제작-평가-분석 실습

현대 산업과 기술은 전례 없는 빠른 속도로 발전하고 있다. 특히 에너지 저장 기술 분야에서는 뛰어난 발전이 이루어지고 있으며, 그중에서도 리튬 이차전지는 현대 사회에서 핵심적인 역할을 수행하고 있다. 리튬 이차전지의 사용은 전자기기, 전기 자동차, 신재생 에너지 등 다양한 분야에서 우리의 삶을 혁신하고 있다. 이러한 흐름 속에서 이차전지 분야를 혼자서도 학습할 수 있도록 입문자를 위한 내용부터, 배터리 전반을 깊이 이해하고자 하는 고급수준의 독자까지 모두 고려한 학습서의 필요성을 느끼고 이 책을 출간하게 되었다. 이 책은 리튬 이차전지의 핵심 원리를 바탕으로 하여 18가지 주제의 실험을 수행할 수 있도록 구성되었다. 각 주제는 대학교의 학사일정, 인력양성 교육기관의 교육프로그램 일정 등에 따라 선택적으로 실험을 수행할 수 있도록 구성되었다. 더불어, 실험 또는 실습을 누구나 쉽게 수행할 수 있도록 각 주제별 동영상을 제공하였다. 각 실험은 실질적인 문제 해결 능력을 키울 수 있도록 구성되어 있어 독자들이 이론을 넘어 현장에서 실제로 활용할 수 있는 역량을 키울 수 있을 것이라 기대한다.

CHAPTER 1 배터리 제작 실습 0. 이차전지 구성 이론 1. 흑연계 음극 제작 실습 2. 실리콘계 음극 제작 실습 3. NCM(Nickel Cobalt Manganese or NMC) 양극재 합성 4. LFP(Lithium Iron Phosphate) 양극재 합성 5. 코인셀(Coin Cell) 제작 실습 6. 파우치셀(Pouch Cell) 제작 실습 CHAPTER 2 배터리 평가 실습 1. 음극 반쪽셀과 양극 반쪽셀의 충·방전 거동 비교 2. 음극재의 충·방전 용량 및 쿨롱 효율 평가 3. 사이클 내구성 평가 4. CV를 통한 전기화학적 반응 분석 5. EIS를 통한 복합 저항 분석 6. 리튬 금속전지(LMB, Lithium Metal Battery) 성능 평가 CHAPTER 3 배터리 분석 실습 1. 주사 전자 현미경법(SEM, Scanning Electron Microscopy)과 에너지 분산형 X선 분광법(EDS, Energy Dispersive X-ray Spectroscopy) 2. X선 광전자 분광법(XPS, X-Ray Photoelectron Spectroscopy) 3. X선 회절 분석법(XRD, X-Ray Diffraction) 4. 푸리에 변환 적외선 분광법(FT-IR, Fourier Transform Infrared Spectroscopy) 5. 열분석법(Thermal Analysis) 6. 기체 크로마토그래피 질량 분석법(GC-MS, Gas Chromatography Mass Spectrometry)