2015-06-10
org.kosen.entty.User@455261e
정선용(grace5655)
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전극-고분자-전극 으로 구성된 이온성 전기 활성 고분자 구동기에서: 전극부분이 다공성이면 어떠한 장점이 있을까요? 오히려 전극부분이 다공성이라 크랙이 생기기 쉬우며 그로 인해 쇼트가 날 가능성이 생기며, 또한 기계적 성능이 떨어질 것 같은데, 답변 이나 관련논문을 안내해 주시면 감사하겠습니다.
- 다공
- 전극
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각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
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답변 2
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답변
김강형님의 답변
2015-06-11- 4
첨부파일
저는 전지를 직접 취급하지 않고 전지 재료를 개발한 경험만 있습니다.
그 과정에서 배울고 알게 된 지식이니 제 말이 꼭 맞다고 할 수 없어 다른 분들의 의견도 참고하세요.
전지에서 전극의 반응은 전지의 성능을 결정하기 때문에 가장 중요합니다.
그 중에서도 전력량, 속도(충전, 방전) 등은 전극의 표면적과 관계됩니다.
그런데 아시다시피 전지를 넓게 할 수 없어서 나온 방법이 권선입니다.
얇은 막형태로 만들어 말면 표면적이 넓은 효과를 얻습니다.
최근에 이 전극을 다공질로 하여 기존 용량의 10배 정도 까지 늘리는 결과를 얻곤 하는데 가능한 이유는 바로 다공질 전극을 사용하여 표면적을 극대화 하기 때문입니다.
다공질로 인해 크랙이 생긴다기 보다는 전극재료가 충방전 반복 과정에서 변성되거나 균열 등에 의해 부피가 팽창하기 때문입니다. 그래서 최근 연구에서는 전극재 입자를 코팅하거나 다른 물질을 혼합하여 중간에서 이런 부피변화를 흡수하는 완충재 역할을 하게 하는 방법도 등장하고 있습니다.
그리고 회로 단선(short)은 충방전 중에 전극재의 부피팽창으로 음극재와 양극재 사이에 있는 절연막이 찢어지면서 단선이 되는 경우가 대부분이기 때문에 국부적인 부피 팽창에도 찢어지지 않으면서 견디는 연신율이 우수한 재료를 적용하게 됩니다.
이상으로 제가 알고 있는 내용으로 요약하여 설명해 드렸습니다.
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답변
오현철님의 답변
2015-06-15- 1
다공성 물질에 대해 전공을 했습니다.
보통 생각하는 다공성 물질은 수세미 같이 구멍이 송송나서 약해 보이는 물질로 생각되겠지만, 나노사이즈 다공성 물질의 경우(기체저장이나 전지에 사용하는), 실제 눈으로는 기공이 보이지는 않을 정도로 작기때문에, 생각하시는것 만큼 약하지 않습니다. 또한 나노싸이즈 기공을 가진 물질의 비표면적은 (무질에 따라서는) 수천m2/g 까지 나갈수 있기 때문에 넓어진 비표면적을 통한 반응속도나 저장 양이 크게 증가하는 장점이 있는거지요..
와... 신선하네요. 답변 감사합니다.