2차전지 뱌터리에서 실리콘의 역할이 뭔가요?

Question

안녕하세요 2차전지애서 실리콘의 역할이 무엇이며 어떠한 용도로 사용되고 있나요 궁금합니다 실리콘으ㅐ 역할에 대해서 알려주시면 감사하갯습니다

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

이차전지 내에 들어가는 실리콘 음극재를 말씀하시는 것 같네요

실리콘은 기존 상용화된 음극재인 흑연보다 10배 정도 용량이 크다. 이러한 특성으로 고용량 배터리 소재 후보로 꼽혔지만 충전과 방전을 반복할수록 팽창하면서 입자와 전자가 파괴된다는 단점이 있다

Answer 2

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.

2차 전지의 음극재로는 보통 순수한 금속이나 그 금속의 화합물이 사용되는데, 이들은 리튬 원자를 삽입하여 리튬 이온을 저장하는 역할을 합니다. 그러나 금속이나 금속 화합물은 리튬 이온의 저장량이 제한적이기 때문에, 높은 용량과 긴 수명을 가진 2차 전지를 만들기 위해서는 새로운 음극재가 필요합니다.

이러한 문제를 해결하기 위해 연구된 것이 실리콘 음극재입니다. 실리콘은 금속과 달리 리튬 이온을 보다 많이 저장할 수 있으므로, 용량이 높은 2차 전지를 만들 수 있습니다. 그러나 실리콘 음극재는 리튬 이온 삽입 및 방출과정에서 부피가 크게 변화하면서 많은 변형을 일으키기 때문에, 이를 해결하기 위한 기술적인 문제들이 존재하고 있습니다.