기술5 겨울에도 안정적! 바나듐 이온 배터리 북극 한파라고도 하는 추위가 왔던 올 겨울, 전기차 배터리 이슈가 더욱 부각되고 있다. 낮은 온도로 인해 리튬이온배터리의 전해질이 액상이라 움직임이 느려지면서 이온 전달 효율이 떨어지기 때문에 배터리가 더 빨리 닳기 때문이다. 이를 개선하고자 많은 차세대 배터리들이 연구되고 있는데 이중 겨울에도 안정적이고 수명이 긴 바나듐 이온 배터리가 눈길을 끈다. 바나듐이란? 바나듐(vanadium)은 원소기호 23번으로 원소기호는 V이다. 회백색 전이 금속으로 연성과 전성이 뛰어나지만 잘 부러지지 않고 단단한 특징이 있다. 주로 철과 각종 합금의 첨가물로 사용된다. 광물자원연구본부 정경우 박사에 따르면 바나듐은 이온들이 산화 상태에 따라 색이 다르게 나타나며, 산화 충전을 이온 상태에서 할 수 있다는 특성 때문에 .. 2024. 1. 26. 2차전지 전에 '전지'부터 알아보자-2 2차 전지에 대한 관심이 뜨겁다. 도대체 무엇이길래 산업계에서, 주식판에서, 뉴스에서 꾸준히 언급이 되는 걸까. 전지면 전지이지 2차전지는 무엇이란 말인가? 그럼 3차전지도 있을까? 이런 궁금증이 꼬리를 물다 보니 '전지'가 무엇인지부터 찾아보게 되었다. 전지란 무엇일까? 이번 편에서는 전지의 구분에 대해 알아보았다. 전지의 구분 1편에서 잠깐 언급했듯이 전지는 원리에 따라 크게 화학전지, 물리전지, 생물전지로 구분된다. 이 중 생물전지는 아직 상업화되지는 않았고 연구 단계이다. 이 글을 쓰는 계기가 된 2차 전지를 포함한 1~3차 전지는 화학전지에 속하며, 태양전지나 핵전지, 열전지는 물리전지에 속한다. 이를 좀 더 자세히 알아보자. 화학전지 전지 내에서 산화 환원 반응(oxidation-reducti.. 2023. 12. 14. 2차전지 전에 '전지'부터 알아보자 -1 2차 전지에 대한 관심이 뜨겁다. 도대체 무엇이길래 산업계에서, 주식판에서, 뉴스에서 꾸준히 언급이 되는 걸까. 전지면 전지이지 2차전지는 무엇이란 말인가? 그럼 3차전지도 있을까? 이런 궁금증이 꼬리를 물다 보니 '전지'가 무엇인지부터 찾아보게 되었다. 전지란 무엇일까? 전지의 정의 전지(cell/battery, 電池)란, 한국민족문화대백과에 의하면 물리 또는 화학반응으로 전위차를 발생시켜 전기 에너지를 공급하는 전기장치이다. 두산백과에서는 물질의 화학적 또는 물리적 반응을 이용하여, 이들의 변화로 방출되는 에너지를 전기에너지로 변화하는 소형장치라고 정의하고 있다. 이런 백과사전의 정의보다 밍그라빠라는 블로거의 전지의 어원이 더 쉽게 와닿아서 옮겨보았다. --- 전지(電池)란 이름은 '전기의 연못'이란.. 2023. 12. 12. TIM_방열패드, 써멀패드, 방열테이프 TIM이란 말 그대로 열전달물질을 의미하며, 열원과 방열판 사이에서 열이 전달되는 통로의 역할을 한다. 우리가 알고 있는 방열 패드(써멀 패드), 방열그리스, 방열접착제, 방열테이프 등이 이에 속한다. TIM에 대해 자세히 알아보자. TIM의 원리 전자기기의 내부를 보면 열원이 되는 부품(칩셋 등) 위에 방열판(heat sink)이나 heat pipe 등의 방열용 부품들이 위치해 있다. 각 부품들의 표면을 현미경으로 관찰하면 매끈하지 않고 미세하게 거칠다는 것을 알 수 있다. 그 거친 면들이 접촉면에 공극을 발생시키고, 공극에 갇힌 공기가 열전달을 방해하게 된다. 앞선 글에서 보았듯 공기의 thermal conductivity는 0.025W/mK로 매우 낮기 때문이다. TIM은 이러한 계면 간의 공극을 .. 2023. 12. 1. 내 폰이 뜨겁다! 방열이란 무엇인가 23년 9월 출시된 아이폰 15 시리즈가 발열 이슈로 전원 꺼짐, 배터리 급속 소모 등의 논란이 있었다. 스마트폰뿐 아니라 태블릿, 노트북 등 전자기기들을 장시간 사용하거나 고사양의 작업을 하면 온도가 올라가는 현상을 보인다. 이러한 발열 현상은 제품의 성능을 저하시키고 배터리 효율을 급격히 떨어뜨릴 수 있어 이를 제어하기 위한 "방열" 시스템의 개선이 요구된다. 그렇다면 이 "방열"이란 무엇일까. 방열? 단열? 방열은 발생한 열을 이동시켜 온도 상승을 억제하는 것이고, 단열은 열의 이동을 막는 것이다. 예를 들어 컴퓨터는 빨리빨리 열을 빼야 하니 방열이 필요하고, 집은 온도를 유지해야 하니 단열이 필요하다. 그래서 컴퓨터에는 냉각팬을 달고, 집에는 이중창을 설치한다. 열은 뜨거운 곳에서 차가운 곳으로 .. 2023. 11. 24. 이전 1 다음
