전지 소재 특론

머리말

제 1 장 전기화학 개론
원소 주기율표
전자의 배타원리
산화∙환원과 이온화 경향
산화∙환원 쌍
전기화학 셀
표준 환원 전위
전기화학 반응

제 2 장 리튬이온전지
일차전지와 이차전지
리튬의 등장
리튬이온 일차전지
리튬이온 이차전지
리튬이온전지 외형의 종류

제 3 장 리튬이온 이차전지 소재
리튬이온 이차전지의 구성
양극활물질
층상구조 양극활물질
스피넬 구조 양극활물질
올리빈 구조 양극활물질
음극활물질
탄소계 음극활물질
합금계 음극활물질
기타 음극활물질
유기 액체 전해질
고분자 전해질
분리막
기타 전지 소재 및 부품

제 4 장 리튬이온 이차전지의 제조
리튬이온 이차전지의 설계
전지 전극 제조공정
전지 조립공정과 활성화 공정
전고체 전지

맺는말

“이차전지는 현대 과학 지식의 결정체이다. 전지의 구성 소재 대부분이 자연에서 나오는 것을 그대로 쓰는 게 아니라 새롭게 합성한 신소재이다. 주기율표에서나 보는, 지구상에 부존량이 얼마 안 되는 리튬 원소가 전지의 중심으로 떠올랐다. 리튬전지의 구성 방법이나 작동 원리는 오래전부터 확립된 인류의 과학지식의 산물이다. 리튬이온 이차전지의 역사는 50년이 채 되지 않는다. 휴대전화, 컴퓨터, 자동차 이렇게 이차전지의 수요처가 점차 늘어나면서 관계되는 전지 산업의 규모가 커지고 금융시장의 관심을 받게 되었다. 전지 관련 업체가 하이라이트를 받게 되고 신규로 생겨나기도 하였다. 금융시장에서 자금 동원의 한 방편인 주식시장에서도 이차전지 산업은 큰 관심을 끌고 있다.” -머리말 중에서

“이차전지 산업의 생리를 제대로 이해하려면 그 저변의 복합적인 요소를 알아야 하지만, 필자의 소견으로는 소재 혹은 재료공학에 대한 지식이 있어야 한다. 이차전지 산업에서 쓰는 새로운 기술 용어가 등장하여 일반인들의 이해를 요구하고 있다. 필자는 대학에서 이차전지의 양극 재료의 합성과 특성 평가를 연구하였고, 학부생이나 대학원생을 대상으로 전지와 관련되는 수업을 지도하거나 강의를 해 왔다. 평생을 재료공학에 관계해온 사람으로서 작금의 이차전지 산업 현실을 일반인이 이해하기 쉽게 설명해야 한다는 마음의 빚을 지고 있었다.” -머리말 중에서

“전지에서 일어나는 물리적 현상을 일반인들에게 쉽게 설명하기 위해서 종종 국제적인 무역사례를 들기도 한다. 우리나라는 옛날 개발 연대에 신용장(Letter of Credit, L/C)) 내도액 총액을 매달 언론에 발표하여 수출액의 변동 추이를 일반인들도 쉽게 파악할 수 있게 하였다. 다른 나라에서 물품을 수입하려면 먼저 은행에 가서 물품 대금을 예치하고 물품 판매자에게 주문서와 함께 은행이 발행한 신용장(L/C)을 보낸다. 수출하려는 업체는 상대국 업체가 보낸 주문서대로 물품을 보통 배로 선적하고 관련 서류 사본을 전신이나 팩스로 주문자에게 보낸다. 여기서 배로 보내지는 물품이 전지로 보면 이온이고 관련 부속서류가 전자라고 보면 된다. 물품을 보낸 수출업자는 국내 은행에 가서 관련 서류를 제출하면 은행으로부터 대금을 받는다. 돈이 수입업자에서 수출업자에게 지급되는 과정은 전지에서 보면 전류가 음극에서 양극으로 흐르는 것이라고 볼 수 있다. 전류의 방향은 전자의 이동 방향과 반대이다.”