°í°´¼¾ÅÍ À̸ÞÀÏÁÖ¼Òº¹»ç

°ßÀû¹®ÀÇ

Áú¹®°ú´äº¯

°­Á¶õ
  ÀÓÇÇ´ø½º ÃøÁ¤¿ø¸®
     ÀÓÇÇ´ø½º ÃøÁ¤¿ø¸®
 
  ÀüÁöÀÇ ÀÓÇÇ´ø½º ÃøÁ¤¿ø¸® ¹× µî°¡È¸·ÎÀÇ ÀÌÇØ( ¹èÅ͸® ÀÓÇÇ´ø½º ÃøÁ¤¿ø¸® )

ÀüÁö(¹èÅ͸®)¿¡¼­ Àü·ùÀÇ È帧À̶õ?

 

Àü±â, ÀüÀÚ¼ÒÀÚ¿¡¼­ÀÇ Àü±âÀÇ È帧°ú Àü±âÈ­Çп¡¼­ÀÇ Àü±âÀÇ È帧Àº Å©°Ô ´ÙÀ½°ú°°Àº Â÷À̰¡ ÀÖ´Ù. Àü±â, ÀüÀÚ¼ÒÀÚ¿¡¼­ÀÇ Àü±âÀÇ È帧Àº ÁÖ·Î ÀúÇ×, Ä¿ÆÐ½ÃÅÍ, ÀδöÅÍ, ¹ÝµµÃ¼¿¡¼­ÀÇ Àü·ùÀÇ È帧ÀÌ´Ù. ÀÌ´Â ±Ý¼ÓÀÇ Conduction Band(°¡ÀüÀÚ´ë), ¹ÝµµÃ¼¿¡¼­´Â ÀüÀÚ (Donor)°¡ Á¤°ø(Acceptor)ÀÇ °ø°£À» ÅëÇØ À̵¿, Ä¿ÆÐ½ÃÅÍ¿¡¼­´Â Àü°è, ÀδöÅÍ¿¡¼­´Â ÀÚ°èÀÇ¿¡³ÊÁö·Î º¯È¯µÈ ÀϺΠ¿¡³ÊÁö¿¡ ÀÇÇØ ¿ª±âÀü·ÂÀÌ ÀÖÁö¸¸±Ý¼ÓÀÇ Conduction Band (°¡ÀüÀÚ´ë)µîÀ» ÅëÇØ È帥´Ù. ÇÏÁö¸¸ Àü±âÈ­Çп¡¼­´Â ÀüÀÚ, ÀüÇÏÀÇ À̵¿Àº ±Ý¼ÓÀÇ Conduction Band (°¡ÀüÀÚ´ë)¸¦ÅëÇØ È帣´Â °ÍÀº µ¿ÀÏÇϳª ÀüÇØÁú ¿ë¾×°ú °è¸é¿¡¼­ÀÇ ¿¡³ÊÁö ±³È¯À̳ª »óº¯È­¸¦ ÅëÇØ Àü±âÀÇ È帧ÀÌ ÀÌ·ç¾îÁø´Ù. Àü±âÈ­Çп¡¼­´Â ÀüÀÚÀÇ À̵¿À» ±âÁØÀ¸·Î PotentialÀ» »ý°¢Çϸç À̸¦ ÅëÇØ »êÈ­, ȯ¿ø ¹ÝÀÀÀ» °üÂûÇÑ´Ù.

 

 

Á¤¸®Çϸé

 

 

Àü±â, ÀüÀÚ ¼ÒÀÚ¿¡¼­´Â

 

1. µµ¼±, ÀδöÅÍ ¡æ Conduction Band(°¡ÀüÀÚ´ë)¸¦ ÅëÇÑ ÀüÀÚÀ̵¿

2. ¹ÝµµÃ¼¡æ ÀüÀÚ(Donor)°¡ Á¤°ø(Acceptor)ÀÇ °ø°£À» ÅëÇØ À̵¿

3. Ä¿ÆÐ½ÃÅÍ ¡æ Àü°èÀ̵¿(¼öÆÛÄ¿ÆÐ½ÃÅÍ¿Í Àü±â, ÀüÀÚ¼ÒÀÚ¿¡¼­ÀÇ Æ¯Â¡Àº ´Ù¸£´Ù. ¼öÆÛÄ¿ÆÐ½ÃÅÍ´Â Àü±âÈ­ÇÐÀû ¼¿À̰í Àü±â, ÀüÀÚ ¼ÒÀÚ¿¡¼­ÀÇ Ä¿ÆÐ½ÃÅÍ´Â Àü°è¿¡³ÊÁö Storage ÀÌ´Ù.) 

 

Àü±âÈ­ÇÐ ¹ÝÀÀ¿¡¼­´Â

 

1. µµ¼± ¡æ Conduction

Band(°¡ÀüÀÚ´ë)¸¦ ÅëÇÑ ÀüÀÚÀ̵¿

2. ÀüÇØÁú ¿ë¾× ¡æ ÀÌ¿Â

3. Àü±Ø, ÀüÇØÁú ¿ë¾×

°è¸é ¡æ »êÈ­-ȯ¿ø ¹ÝÀÀ ¡æ ÀüÇÏÃàÀû

 

 

ÀüÇØÁú ¿ë¾×/Àü±Ø °è¸é


Àü±âÈ­Çп¡¼­ÀÇ °è¸éÀº ¾Æ·¡¿Í °°ÀÌ µµ½ÄÈ­ ÇÒ¼ö ÀÖÀ¸¸ç °è¸é¿¡¼­´Â Àü±Ø ÀüÀÚÀÇ ¹Ðµµ¿¡ µû¶ó ÀüÀ§Â÷°¡ ¹ß»ýÇϰí ÀÌ ÀüÀ§Â÷°¡ LUMO, HOMO¸¦ ±âÁØÀ¸·Î º¯È­Çϸé À̿°ú »êÈ­, ȯ¿ø ¹ÝÀÀ¿¡ °ü¿©ÇÏ°Ô µÈ´Ù. 

 

ÀüÀ§°¡ LUMO, HOMO ÀÇ ¹üÀ§¸¦ ±âÁØÀ¸·Î º¯È­Çϱâ À§Çؼ­´Â ÀüÀÚ, ÀüÇÏÀÇ ¹Ðµµ°¡ ³ô¾ÆÁö°Å³ª ³·¾ÆÁ®¾ß Çϴµ¥ À̶§±îÁö »êÈ­, ȯ¿ø ¹ÝÀÀÀÌ ÀϾÁö ¾Ê°Ô µÈ´Ù. 

 

ÀÌ »êÈ­, ȯ¿ø ¹ÝÀÀÀÌ ÀϾ±â Àü±îÁö ÀüÇÏ, ÀüÀÚ°¡ ÃàôµÇ´Â ½Ã°£±îÁö È帣´Â Àü·ù¸¦ ºñ-ÆÐ·¯µ¥ÀÌ Àü·ù( Non-Faradaic Current )¶ó°í Çϴµ¥ Àü·ù°¡ È帣´Â Ư¼ºÀÌ ¸¶Ä¡ Capacitor(Ä¿ÆÐ½ÃÅÍ)¿Í °°Àº Ư¼ºÀ» Áö³æ´Ù. À̸¦ Cdl( Double-layer Capacitance )·Î Ç¥±âÇÑ´Ù. 

 

»êÈ­, ȯ¿ø ¹ÝÀÀÀÌ ÀϾ¼ö ÀÖ´Â ÀüÀ§±îÁö º¯È­ÇÏ°Ô µÇ¸é »êÈ­, ȯ¿øÀÌ ÀϾ´Âµ¥ À̶§ È帣´Â Àü·ù¸¦ ÆÐ·¯µ¥ÀÌ Àü·ù(Faradaic Current)¶ó°í Çϰí ÀÌ Àü·ù°¡ È帣´Â Ư¼ºÀº ÀúÇ×( Resistance )ÀÇ Æ¯¼ºÀ» Áö³æ´Ù. À̸¦ Rct( Charge Transfer Resistance )¶ó°í Ç¥±âÇÑ´Ù.

 

 

• Double-Layer Capacitance (Cdl) : Àü±Ø¿¡ ÀüÇϰ¡ °É¸®¸é Àü±ØÇ¥¸é¿¡ ÀüÇϰ¡ ÃàÀûµÈ´Ù.

• Charge Transfer Resistance (Rct) : ÀüÇÏ ÃàÀû ¿ë·®À» ³Ñ¾î¼­°Ô µÇ¸é Àü±Ø ¹ÝÀÀÀÌ ÁøÇàµÈ´Ù.

 

 


Àü±Ø ¹ÝÀÀÀÇ °æ·Î - Ç¥¸é (Double Layer) ¹ÝÀÀ


À§¿¡¼­ ¼³¸íÇÑ Àü±Ø¿¡¼­ÀÇ ¹ÝÀÀÀ» ¸®µãÀ̿ ÀüÁö¸¦ ÇϳªÀÇ ¿¹·Î ´ÙÀ½°ú °°ÀÌ Àü±âÀû µî°¡È¸·Î·Î ÇØ¼® ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.

Àü±Ø Ç¥¸éÀÇ °è¸é(Double Layer)¿¡¼­ÀÇ Rct(Charge Transfer Resistance), Cdl(Double-layer Capacitance)°¡ º´·Ä·Î ±¸¼ºµÈ ÇüÅÂÀÌ´Ù.

 

 

 

 


Àü±Ø/ÀüÇØ¾× °è¸éÀÇ Ç¥Çö : Randles

ÀüÇØÁú ¿ë¾×¿¡¼­ÀÇ Àü±âÈ帧¿¡ ´ëÇÑ ÀúÇ×Rsol ´ëÇÑÀÌ Ã·°¡µÇ¾î °è¸é( Double Layer )ÀÇ Rct, Cdl¿Í Á÷·Ä·Î ±¸¼ºµÇ´Â ȸ·Î·Î µî°¡ÇÑ´Ù.
¿©±â¿¡ ÀüÇØÁúÀÇ Diffusion¿¡ ÀÇÇÑ ÀúÇ× Zw¸¦ Ãß°¡Çϸé ÃÖÁ¾ÀûÀÎ µî°¡È¸·Î°¡ ¿Ï¼ºµÈ´Ù.


°è¸éÀº R°ú C¸¦ Á÷·Ä·Î  Ç¥ÇöÇÒ ¼ö ¾ø´Ù. 
¢º C¿¡¼­ ¹«ÇÑ´ë ÀúÇ×ÀÌ ³ª¿À±â ¶§¹®ÀÌ´Ù.




Àü±âÈ­ÇÐ ¼¿ÀÇ È¸·Î¸¦ ÇØ¼®Çϴµ¥ ÀÓÇÇ´ø½º ºÐ±¤¹ýÀ» »ç¿ëÇÏ´Â ÀÌÀ¯

Àü±âÈ­ÇÐÀû ¼¿À» ºÐ¼®ÇÏ´Â ¹æ¹ýÀ» ´ÙÀ½°ú °°ÀÌ Å©°Ô ³×°¡Áö·Î ºÐ·ùÇϸé

Á¤Àü¾Ð ( PotentioStat Mode )
=> Á¤Àü¾ÐÀ» À¯ÁöÇϱâ À§ÇØ ½Ã·áÀÇ ÀúÇ×( ½Ã°£ ºñÀÇÁ¸Àû )/Ä¿ÆÐ½ÃÅϽº(½Ã°£ ÀÇÁ¸Àû )¿¡ µû¶ó Àü·ù¸¦ º¯È­.
=> Á¤Àü¾ÐÀ» Àΰ¡Çϰí Àü·ù¸¦ ÃøÁ¤
Á¤Àü·ù ( GalvanoStat Mode )
=> Á¤Àü·ù¸¦ À¯ÁöÇϱâ À§ÇØ ½Ã·áÀÇ ÀúÇ×( ½Ã°£ ºñÀÇÁ¸Àû )/Ä¿ÆÐ½ÃÅϽº(½Ã°£ ÀÇÁ¸Àû )¿¡ µû¶ó Àü¾ÐÀ» º¯È­.
=> Á¤Àü·ùÀ» Àΰ¡Çϰí Àü¾ÐÀ» ÃøÁ¤
ÆòÇü»óÅ Àü¾Ð( Open Circuit Voltage, Potential Analysis ), Àü±Ø°£ ȸ·Î¸¦ ¸ðµÎ °³¹æ, Closed Loop°¡ Çü¼ºÀÌ µÇÁö ¾ÊÀº »óÅÂ
=> Àü±âÈ­ÇÐ ¼¿¿¡ Àü·ù°¡ È帣Áö ¾Ê´Â »óÅÂ( ÆòÇü»óÅ ) ¿¡¼­ Àü¾ÐÀ» ÃøÁ¤
ÀÓÇÇ´ø½º ºÐ±¤¹ý ( Electrochemical Impedance Spectroscopy )
=> »êÈ­, ȯ¿øÀÌ ¹ß»ýÇÏÁö ¾Ê´Â ºñ ÆÐ·¯µ¥ÀÌ ÀüÀ§ ÀÌÇÏÀÇ Amplitude¸¦ °¡Áø Sine Wave ½Ã·á¿¡ Àΰ¡ ÀÀ´ä Amplitudeº¯È­, À§»óº¯È­¸¦ Á֯ļö º°·Î µµ½Ã.
=> Nyquist Plot¹ýÀ» ÀÌ¿ëÇØ¼­  µî°¡È¸·Î¿Í Parameter ºÐ¼®.

µû¶ó¼­ À§ÀÇ ³×°¡Áö ¹æ¹ýÀ» ÀûÀýÈ÷ ÀÌ¿ëÇØ ¼¿À» ºÐ¼®ÇÑ´Ù.
º» °­Á¿¡¼­´Â ÀÓÇÇ´ø½º ºÐ±¤¹ýÀ» ÀÌ¿ëÇÑ ºÐ¼®¿¡ ´ëÇÑ ÇØ¼®¹ýÀ» ´Ù·é´Ù.



Àü±âÈ­ÇÐ ¼¿ÀÇ µî°¡È¸·Î¿¡¼­ÀÇ Magnitude & À§»ó


Á֯ļö°¡ º¯È­ÇÔ¿¡ µû¸¥ Àΰ¡Àü¾Ð¿¡ ´ëÇÑ ÀÀ´ä Àü·ùÀÇ Magnitude, Phase°¡ ´Þ¶óÁüÀ» º¼ ¼ö ÀÖ´Ù.
À̸¦ Nyquist PlotÀ¸·Î µµ½ÃÇÏ¸é ¾Æ·¡¿Í °°ÀÌ µµ½ÃÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. Áï, Nyquist Plot¸¦ ÅëÇØ Á֯ļöÀÇ º¯È­¿¡ µû¸¥ Àΰ¡ ½ÅÈ£¿¡ ´ëÇÑ ÀÀ´ä½ÅÈ£ÀÇ Magnitude, Phase º¯È­¸¦ ÇÑ´«¿¡ º¼¼ö ÀÖ´Ù. À̸¦ ÅëÇØ ±¸¼ºµÈ ȸ·ÎÀÇ µî°¡¸¦ ½±°Ô ÃßÃøÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.( ÀÌ ºÎºÐ¿¡ ´ëÇÑ ÀÚ¼¼ÇÑ ³»¿ëÀº º» °­Á »óÀ§ ¸Þ´ºÀÇ ÀÓÇÇ´ø½º ºÐ±¤¹ý ¿ø¸® °­Á ÂüÁ¶ )


Chemical Equivalent Circuit




µ¿ÀÏÇÑ Á֯ļö¿¡¼­ Àü±Ø¸éÀû°ú Reactance


µ¿ÀÏÇÑ Á֯ļö¿¡¼­ Àü±Ø ¸éÀû¿¡ µû¶ó Reactanc( Capacitance ¼ººÐ )ÀÇ º¯È­°¡ ÀÖ´Ù.
¸®¾×ÅϽº : ÀÓÇÇ´ø½º¸¦ º¹¼Ò¼ö Ç¥ÇöÀ¸·Î ÇÑ´Ù. ½Ç¼öºÎ¿Í Çã¼öºÎ·Î ³ª´µ´Âµ¥ ½Ç¼öºÎ¸¦ ·¹Áö½ºÅϽº(Resistance), Çã¼öºÎ¸¦ ¸®¾×ÅϽº( Reactance )¶ó ÇÑ´Ù. Ä¿ÆÐ½ÃÅͳª ÀδöÅϽº ¼ººÐ¿¡ ÀÇÇÑ À§»óº¯È­ÀÇ Á¤µµ, Áï Àüü ÀÓÇÇ´ø½º¿¡¼­ À̵éÀÇ ±â¿©µµ¸¦ Ç¥½ÃÇÑ´Ù.


Parallel Connection


Àü·ù´Â °íÁÖÆÄ¿¡¼­ Àü±â¿ë·®À» Åë°úÇϰí, ÀúÁÖÆÄ¿¡¼­ ÀúÇ×À» Åë°úÇÑ´Ù.
Àü±Ø °è¸éÀº º´·Äȸ·Î·Î µî°¡ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.

Parallel Connection - ÀÓÇÇ´ø½º Á¤ÀÇ



¥ø°¡ Å©°í, R ¡í Xc À̸é à Z = -Xc¿¡ ±Ù»ç
¥ø°¡ ³·°í, R ¡ì Xc À̸é à Z = R¿¡ ±Ù»ç

Warburg Impedance (È®»ê ÀÓÇÇ´ø½º)


È®»ê ÀÓÇÇ´ø½º´Â ¿ë¾× ÀúÇ×À̳ª ÀüÇÏÀ̵¿.
ÀúÇ×ó·³ ÀÏÁ¤ÇÑ °ªÀ» °®Áö ¾Ê°í, Á֯ļö º¯È­¿¡ µû¶ó ±× °ªÀÌ º¯ÇÑ´Ù.
µû¶ó¼­ ÀÌ¿ÂÀÇ È®»ê °è¼ö¸¦ ±¸ÇÏ¿© Æò°¡ ÇÑ´Ù.

3»ó(phase)ÀÇ Á¢ÃË – 2°³ÀÇ Á¢Ã˸é


»ó(Phase)ºÐ¸®
¡æ »óºÐ¸®¸¦ À§Çؼ­´Â ¼­·Î ´Ù¸¥ Á֯ļö ¿µ¿ª¿¡¼­ À§»óÀÇ º¯È­°¡ °üÂûµÇ¾î¾ß ÇÑ´Ù.


1. µÎ »óÀÇ Capacitance°¡ °°Àº °æ¿ì


Àü±â¿ë·®ÀÌ À¯»çÇÑ °è¸éÀº ±¸º°ÇϱⰡ ¾î·Æ´Ù.


2. µÎ »óÀÇ Capacitance°¡ °°Àº °æ¿ì


µÎ Ä¿ÆÐ½ÃÅÍÀÇ ¿ë·® Â÷À̰¡ Ŭ¼ö·Ï »óºÐ¸®°¡ Àß µÈ´Ù.
Ä¿ÆÐ½ÃÅÍÀÇ ¿ë·®Àº Àü±Ø(°è¸é)¸éÀû°ú °ü·Ã ÀÖ´Ù.


3. »óºÐ¸® °üÂû ¼ø¼­


Ä¿ÆÐ½ÃÅÍÀÇ ¿ë·®ÀÌ ÀÛÀ»¼ö·Ï °íÁ֯ļö¿¡¼­ ¸ÕÀú »óºÐ¸® µÈ´Ù.


4. CapacitorÀÇ ¹è¿­ÀÌ ÀÓÀÇÀûÀ̾ ¼ø¼­´Â


ÀüÁöÀÇ ¾ç±Ø, À½±Ø, ÀüÇØ¾×¿¡ °üÇÑ ¸ðµç ÀúÇ×µéÀÌ ÃøÁ¤µÈ´Ù.


5. Capacitance°¡ À۾Ƽ­ °íÁ֯ļö ¿µ¿ª¿¡¼­ »ç¶óÁ® ¹ö¸®´Â °æ¿ì  - ÇØ´ç °íÁ֯ļö ¿µ¿ª´ë¿¡¼­ °üÂûµÇÁö ¾Ê´Â´Ù.


6. Capacitance°¡ Ä¿¼­ ÀúÁ֯ļö ¿µ¿ª¿¡¼­ »ç¶óÁ® ¹ö¸®´Â °æ¿ì  -  ÇØ´ç ÀúÁ֯ļö ¿µ¿ª´ë ¿¡¼­ °üÂûµÇÁö ¾Ê´Â´Ù.


SemicircleÀÇ Áö¸§ °áÁ¤ ¿äÀÎ
¡æ °¢ SemicircleÀÇ Áö¸§Àº ¿ÀÁ÷ ÀúÇ×(Zre)¿¡ ÀÇÁ¸ÇÑ´Ù.


½Ã½ºÅۺм®À» ÅëÇÑ µî°¡ ȸ·ÎÀÇ ¼³°è


¸î °³ÀÇ °è¸éÀÌ Àִ°¡?

1.µµ¼±/ÁýÀüü  2. ÁýÀüü/Anode(Li)  3. Anode(Li)/¿ë¾×
4. ¿ë¾×/Cathode  5. µµÀüÁ¦/Ȱ¹°Áú  6. ÀÌ¿Â/Ȱ¹°Áú, È®»ê
7. Ȱ¹°Áú/ÁýÀüü  8. ÁýÀüü/µµ¼±

µî°¡ ȸ·ÎÀÇ ¼³°è


µî°¡È¸·ÎÀÇ °£·«È­ - I


ÀúÇ×ÀÌ ³Ê¹« ³·Àº ºÎºÐÀº ¹«½ÃÇØµµ ÁÁ´Ù.

µî°¡ ȸ·ÎÀÇ °£·«È­ - II
 
1. ±â¿©µµ°¡ ÀÛÀº µµ¼±, ÁýÀüü, Anode °£ÀÇ È¸·Î »èÁ¦
2. Cathode ³»ºÎ ¹°Áú°£ ȸ·Î °£·«È­(µµÀüÁ¦/Ȱ¹°Áú°è¸é)


µî°¡ ȸ·ÎÀÇ °£·«È­ - III


µî°¡ ȸ·ÎÀÇ °£·«È­ – IV


Á¢Ã˸鿡¼­ ÀüÀÚÀüµµµµ°¡ ³ª»Ü °æ¿ì ¿ë¾× ÀúÇ×À¸·Î Æ÷ÇÔµÇ¾î °üÂûµÈ´Ù.

Impedance SpectrumÀÇ ÇØ¼®


 1. Impedance ÃøÁ¤
    Sample : SAFT LSH20 (Before/After Depassiavtion)
    Depassivation Method : 500 mA discharge (for 30 sec.)
    Experimental Condition : 100 kHz ~ 10 mHz
    DC potential : Open Circuit Voltage
    AC potential : ¡¾ 5 mV
 
 
2. Li/SOCl2 ÀüÁö ³»ºÎ System ºÐ¼®


3. µî°¡È¸·Î ¼³°è 


4. µ¥ÀÌÅ͸¦ ÅëÇÑ µî°¡È¸·Î ±Ù»ç

 
Top