니켈은 2차전지에서 어떤 역할을 하나요?
최근에 전기자동차의 수요 증가로 인하여 2차전지 산업에 대한 성장성이 많이 화제가 되고 있습니다.
이에 따라서, 관련 소재나 원자재 등도 많은 주목을 받고 있는데, 최근에는 니켈에 대한 이야기가 많이 들립니다. 2차전지에서 니켈은 어떠한 역할을 하나요?
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.
모든 배터리는 화학 에너지를 전기 에너지로 전환해 이용하는 도구이다. 기본적으로 양극과 음극, 전해질로 구성돼 있다.
한 번 쓰고 버리는 1차전지와 여러 번 충전해 쓸 수 있는 2차전지로 분류할 수도 있는데 스마트폰이나 전기차에 쓰이는 배터리는 당연히 2차전지다.
특히 오늘날 대세가 된 것이 리튬이온 2차전지다.
리튬이온 2차전지의 기본 구동 방식은 먼저 양극의 리튬이온이 음극으로 이동해 배터리가 충전되고 음극의 리튬 이온이 양극으로 돌아가며 방전되는 것이다. 양극과 음극 사이에서 리튬이온의 통로 역할을 하는 게 전해질이다. 또 양극과 음극이 서로 닿지 않게 하는 분리막이 있다.안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 2차전지에서 니켈은 음극(음전극)의 주요 구성 요소 중 하나입니다. 니켈은 전자를 받아들이고 이온화되어 니켈 이온(Ni2+)이 되면, 이러한 이온들은 양극(양전극)에서 발생하는 화학반응을 통해 전자를 방출하면서 전기에너지를 생성합니다. 이러한 반응은 전지가 충전되거나 방전되는 동안에 계속 일어납니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
니켈은 2차전지에서 양극재료로 널리 사용됩니다.
니켈은 양극에 산화되면서 전자를 방출하고, 방전 시에는 환원되면서 전자를 흡수합니다. 이러한 반응으로 인해 전지에서 전기 에너지가 생산됩니다.
또한, 니켈은 저렴하고 안정성이 높아서 2차전지의 양극재료로 적합합니다. 특히, 니켈-카드뮴전지와 니켈-금속수소전지에서는 니켈과 카드뮴, 수소 등의 금속들이 화학 반응을 일으키면서 전기 에너지를 생성합니다.
안녕하세요. 형성민 과학전문가입니다.
니켈은 2차전지에서 양극으로 사용되며, 충전 시 양전극으로서 양이온(Ni2+)이 되어 전하를 받고, 방전 시 음전극으로서 Ni2+를 Ni0로 변환하여 전하를 내보냅니다. 이러한 반응은 반복 충방전 과정에서 일어납니다.
안녕하세요. 박병윤 과학전문가입니다.
- 리튬이온 배터리의 구성을 보면 아래와 같습니다.
+[ 양극재 l 전해액 l 분리막 l 전해액 l 음극재 ] -
니켈은 양극재로 주로 사용이 많이 됩니다.
양극재의 구성은 니켈,코발트,망간을 6:2:2로 섞어 만들어 사용하게 됩니다.
도움이 되셨나요.
감사합니다.