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2019년 3월 13일 (수) 14:25 판

역사

리튬 이온 전지는 빙엄턴 대학의 위팅엄 교수와 엑슨 사(社)에 의해 1970년대에 처음 제안되었다.인용 오류: <ref> 태그를 닫는 </ref> 태그가 없습니다

같이 보기

각주

외부 링크

“리튬 이온 전지”. 《네이버캐스트》.

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 == 역사 ==
-리튬 이온 전지는 [[빙엄턴 대학]]의 [[위팅엄]] 교수와 [[엑슨 (회사)|엑슨 사(社)]]에 의해 [[1970년대]]에 처음 제안되었다.<ref>[http://dx.doi.org/10.1126/science.192.4244.1126 Electrical Energy Storage and Intercalation Chemistry - WHITTINGHAM 192 (4244): 1126 - Science]</ref> 위팅엄 교수는 이황화티탄을 양극으로, 금속 리튬을 음극으로 사용하였다.<br />
+리튬 이온 전지는 [[빙엄턴 대학]]의 [[위팅엄]] 교수와 [[엑슨 (회사)|엑슨 사(社)]]에 의해 [[1970년대]]에 처음 제안되었다.<ref>[http://dx.doi.org/10.1126/science.192.4244.1126 Electrical
-이후 [[1980년]]에 [[야자미]](Rachid Yazami)를 필두로 하는 [[그르노블 공과대학]](INPG)과 [[CNRS|프랑스 국립 과학 연구센터]]의 연구진에 의해 흑연 내에 삽입된 리튬 원소의 전기화학적 성질이 밝혀졌다. 그들은 리튬과 폴리머 전해질, 흑연으로 이루어진 반쪽 전지 구조에 대한 실험을 통하여 흑연에 리튬 원소가 가역적으로 삽입됨을 밝혀냈고, [[1982년]]과 [[1983년]]에 해당 연구 내용이 출판되었다.<ref>Yazami, R. and Touzain, Ph., ''International Meeting on Lithium Batteries'', Rome, April 27–29, 1982, C.L.U.P. Ed. Milan, Abstract # 23</ref><ref>Journal of Power Sources, vol.9, issue 3-4, 365-371, 1983</ref> 이 연구는 리튬의 흑연 내 가역적 삽입에 관해 [[열역학]]적인 내용과 이온 확산에 관련된 [[동역학]]적인 내용을 모두 포함하고 있다.<br />
-기존의 리튬 전지는 음극이 금속 리튬으로 이루어져 있었고, 그 때문에 안전성이 낮았다. 따라서 리튬 이온 전지는 금속의 리튬 덩어리가 아니라 리튬 이온을 포함하는 물질을 음극과 양극으로 사용하는 방향으로 개발되었다. [[1981년]] [[벨 연구소]]에서는 리튬 전지에 금속 리튬 대신 사용 가능한 흑연 음극을 개발하여 특허를 획득하였다.<ref>[http://v3.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=US&NR=4304825&KC=&FT=E US Patent 4304825], "Rechargeable Battery", granted 1981-12-08</ref> 그 후 [[굿이너프]](John B. Goodenough)가 이끄는 연구팀이 새로운 양극을 개발<ref>[http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO2&Sect2=HITOFF&u=%2Fnetahtml%2FPTO%2Fsearch-adv.htm&r=0&f=S&l=50&d=PTXT&RS=IN%2F%22goodenough%22&Refine=Refine+Search&Refine=Refine+Search&Query=in%2F%22goodenough%2C+john%22 USPTO search for inventions by "Goodenough, John"]</ref>함으로써 비로소 [[1991년]] [[소니]]에 의해 최초의 상업적 리튬 이온 전지가 출시되었다. 당시의 배터리는 층상 구조의 산화물([[리튬코발트산화물]])을 이용하였으며, 당시 [[가전제품]] 분야에 혁명을 일으켰다.<br />
-년 [[새커리]]와 굿이너프, 그리고 그 협력자들이 [[망간]]으로 이루어진 [[스피넬]]을 양극 물질로 사용할 수 있음을 발견하였다.<ref>M.M.Thackeray, W.I.F. David, P.G. Bruce, and J.B. Goodenough (4 February 1983), "Lithium insertion into manganese spinels", vol. 18, Elsevier, pp. 461-472. [[디지털 객체 식별자|DOI]]:[http://dx.doi.org/10.1016/0025-5408(83)90138-1 10.1016/0025-5408(83)90138-1]</ref> 스피넬은 가격이 싸고 [[전기전도도]]와 리튬 이온 전도도가 우수하며 구조적으로 안정적이기 때문에 매우 각광받았다. 비록 순수한 망간으로 이루어진 스피넬은 반복되는 사용으로 인해 성능이 저하되지만, 이러한 점은 스피넬을 구성하는 화학 원소에 변화를 줌으로써 해결할 수 있다.<ref>Gholamabbas Nazri, Gianfranco Pistoia (2004), [http://books.google.com/books?id=k4duxuea3eIC Lithium batteries: science and ... - Google Books], Springer, Retrieved 2009-10-08</ref> 망간 스피넬은 오늘날 상업적인 리튬 이온 전지들에 사용되고 있다.<ref>{{웹 인용 |url=http://www.spectrum.ieee.org/sep07/5490# |제목=IEEE Spectrum: Lithium Batteries Take to the Road |확인날짜=2009-11-12 |보존url=https://web.archive.org/web/20090525141110/http://www.spectrum.ieee.org/sep07/5490# |보존날짜=2009-05-25 |깨진링크=예 }}</ref><br />
-[[1989년]] [[오스틴 (텍사스주)|오스틴]] [[텍사스 대학교 오스틴|텍사스 대학교]]의 만티람(Arumugam Manthiram)과 굿이너프는 폴리음이온을 함유하는 양극이 유도 효과를 갖기 때문에 산화물을 사용하는 양극보다 더 높은 전압을 낼 수 있음을 발견하였다.<ref>A. Manthiram and J.B. GoodenoughCorresponding (16 may 1989), "Lithium Insertion into Fe2(SO4)3 frameworks", Journal of Power Sources(Elsevier B.V.) vol 26 (3-4): 403-408</ref><br />
-[[1996년]] 파디(Akshaya Padhi)와 굿이너프, 그리고 그 협력자들이 인산철리튬과 [[감람석]] 결정구조를 갖는 인산금속계 리튬을 리튬 이온 전지의 양극 물질로 사용할 수 있음을 발견하였다.<ref>[http://scitation.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=JESOAN000144000004001188000001&idtype=cvips&gifs=yes Phospho-olivines as positive-electrode materials for rechargeable lithium batteries, A.K. Padhi, K.S. Nanjundaswamy and J.B. Goodenough, J. Electrochem. Soc., 144, 1188-1194 (1997)]</ref> 인산철리튬은 여느 양극 물질과 비교해도 저렴한 가격과 뛰어난 안전성, 성능, 그리고 안정적인 작동 성능을 보였다. 또한 인산철리튬은 [[전기 자동차]]에 사용되는 거대한 전지와 같이 안전성을 요구하는 에너지 저장 장치로서 적합하다. 인산철리튬은 오늘날 [[노트북 컴퓨터]]와 같은 휴대용 전자기기 등에 널리 사용되고 있다.<br />
-[[2002년]] [[MIT]]의 치앙(Yet-Ming Chiang)과 그 연구팀은 전극에 [[알루미늄]]이나 [[니오브]], 또는 [[지르코늄]]을 [[도핑 (반도체)|도핑]]함으로써 전기전도도를 크게 증가시켜 리튬 이온 전지의 성능을 극대화할 수 있다는 것을 발견하였다. 그러나 이 도핑 처리에 의해 성능이 향상되는 원리가 실제로 어떻게 되는지에 대해서는 많은 논쟁이 있다.<ref name=Economist>"[http://www.economist.com/science/tq/displaystory.cfm?story_id=10789409 In search of the perfect battery]", The Economist, 2008-03-06, Retrieved 2008-08-24</ref></br>
-[[2004년]] 치앙의 연구팀은 또 다른 기술을 개발하는데, 100[[나노미터]]의 지름을 갖는 인산철 입자를 전극에 도핑하는 것이다. 이를 통하여 밀도가 100분의 1 이하로 감소하였고 전극의 표면적과 전지의 용량이 증가하는 효과를 얻었다. 인산철을 이용하는 기술의 상업화는 치열한 시장 경쟁을 낳았고, 또한 치앙과 굿이너프 간의 특허 침해 분쟁을 야기했다.<ref name=Economist/>
 == 충전 ==