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    2차 전지의 혁신 전고체 전지 : 새로운 시장을 열다

    2차 전지의 혁신 전고체 전지 : 새로운 시장을 열다

    • 사이토 가쓰히로 저
    • 북스힐(주)
    • 2024년 02월 10일
    • 정가
      18,000원
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    ISBN: 9791159715532 272쪽 482g 152 x 225 (㎜)

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    출판사 리뷰

    2050 탄소중립을 위한 미래 모빌리티로의 전환
    친환경차의 대중화, 보급화

    최근 들어 지구 온난화 현상에 따른 전 세계적인 기후 변화가 심각한 문제로 대두되고 있다. 2019년, 세계 121개국은 이 문제의 심각성을 깨닫고‘2050 탄소중립 목표 기후 동맹’을 맺었는데, 이는 2050년까지 지구상의 온실 가스 배출량을 영향력이 없는 수준으로 줄이는 환경 목표를 의미한다. 2050년 탄소중립을 달성하기 위한 핵심 과제 중 하나는 ‘깨끗하고 지속 가능한 에너지 시스템의 구축과 에너지 저장 기술의 혁신’으로, 우리나라 역시 이러한 기조 속에서‘2050 탄소중립 추진전략’을 발표했으며, 경제 구조의 저탄소화 분야에서 ‘미래 모빌리티로 전환’- 친환경차 가격·충전·수요 혁신을 통해 수소·전기차 생산, 보급 확대, 전국 2천만 세대 전기차 충전기 보급, 도시·거점별 수소 충전소 구축하겠다는 목표(2020.12.7.)를 세웠다. 탄소 중립을 실현하기 위한 전략에서 온실 가스 배출을 줄이는 것은 아주 중요한 요소이기 때문에, 화석 연료를 사용해 달리면서 탄소를 배출하는 휘발유 자동차 대신, 전기나 수소를 사용한 자동차를 대중화, 보급화에 힘쓰겠다는 것이다.

    차세대 2차 전지의 핵심 기술인
    전고체 전지의 현재와 미래

    현대 사회에서 전지는 생활 전반에 쓰이는 필수적인 존재로, 많은 종류의 전지 중에서도 주목받고 있는 것이 환경을 오염시키지 않는 수소 연료 전지와 2차 전지이다. 그중에서도 리튬 이온 2차 전지(lithium-ion secondary battery)는 높은 에너지 밀도와 높은 기전력, 고속 충전 및 적은 자기 방전 등의 장점으로 전기 자동차의 배터리로 널리 쓰이고 있다. 그러나 리튬 이온 전지에는 치명적인 단점이 있는데, 바로 전해질인 유기용액이 화재 위험성을 안고 있다는 것이다.

    전고체 전지(all solid-state battery)는 현재의 리튬 이온 2차 전지의 액체형 전해질을 고체형 전해질로 대체한 것으로, 고체형 전해질을 사용하면 발화 위험성을 완전히 제거할 수 있다. 또한 동시에 내열성이 개선되며 전지의 중량 및 부피 대비 에너지 밀도가 높아져서 뛰어난 성능을 가지게 된다. 그렇기에 전고체 전지는 리튬 이온 전지의 다양한 문제를 해결하고, 전지 기술의 성능과 안전성을 향상시키는 데 중요한 역할을 하는 전지이다. 전고체 전지가 상용화되면 전기 자동차의 주행 거리가 증가하고, 전자기기의 배터리 수명이 연장되는 등 많은 응용 분야에서도 큰 발전을 이룰 수 있을 것이다.

    이 책은 이러한 혁신적인 기술인 전고체 전지의 원리를 비롯해 구조와 응용 분야, 장단점, 안정성 등 전고체 전지에 대해 다룰 수 있는 모든 내용을 다루며 독자들의 이해를 돕는다. 첨단 전지 기술의 중요성과 잠재력을 알기 쉽게 설명하고 있는 책으로, 미래의 에너지를 모색하는 독자들에게 도움이 될 것이다.

    저자 소개

    사이토 가쓰히로

    저자 : 사이토 가쓰히로
    일본 도호쿠대학 대학원 이학연구과 박사과정을 수료했다. 현재 나고야공업대학 명예교수이다. 전문분야는 유기화학, 물리화학, 광화학, 초분자학이다. 《가볍게 읽
    는 유기화학》, 《가볍게 읽는 무기화학》, 《요리로 읽는 맛있는 화학》, 《얼룩과 오염에서 발견한 클린 화학》,《한 권으로 이해하는 OLED & LCD 디스플레이》등 다수의 저서가 있다.

    역자 : 권오현
    한양대학교 화학과를 졸업하고 미국 오번대학(Auburn University)에서 이학박사를 받았다. 애리조나 대학과 조지아공대에서 연구원으로 있었으며, 삼성디스플레이를 거쳐서 현재는 삼성전자 SAIT에서 수석 연구원으로 재직 중이다. 주요 연구 분야는 OLED 재료 분야이다.
    국내 외 특허 300여 편 출원 및 저명한 국제 학술지에 논문 80여 편을 발표하였으며, 과학기술의 대중화를 위한 번역과 저술 활동을 하고 있다. 옮긴 책으로는 《한 권으로 이해하는 OLED & LCD 디스플레이》가 있다.

    역자 : 오가윤
    일본 주오대학 사회학과를 졸업하고 통번역대학원에서 석사 학위를 받았다.삼성전자 종합기술원을 거쳐서 현재 삼성전기에서 통번역사로 일하고 있으며, 다양한 과학
    기술 분야의 통번역사로 활동 중이다. 옮긴 책으로는 《한 권으로 이해하는 OLED & LCD 디스플레이》가 있다.

    목차

    프롤로그

    1장 최신 리튬 전지의 현황
    1-1 리튬 이온 이차 전지
    1-2 리튬 이온 이차 전지의 원리
    1-3 리튬 이온 이차 전지의 장점과 단점
    1-4 리튬 이온 이차 전지의 과제
    1-5 이상적인 전지는 무엇인가?

    2장 전고체 전지는 무엇인가?
    2-1 전기 에너지의 미래
    2-2 전고체 전지 개발의 역사
    2-3 전고체 전지 원리와 구조
    2-4 전고체 전지의 종류
    2-5 전고체 전지의 특징
    2-6 전고체 전지의 장점과 단점
    2-7 전고체 전지의 용도

    3장 고체 전해질
    3-1 고체 전해질은 무엇인가?
    3-2 고체 전해질의 원리
    3-3 고체 전해질의 종류
    3-4 산화물 타입과 황화물 타입
    3-5 금속 이온 전도성 고체 전해질
    3-6 리튬 이온 전도성 고체 전해질
    3-7 전고체 전지에 필요한 새로운 재료

    4장 자동차를 위한 전고체 전지의 개요
    4-1 도요타 자동차, 전고체 전지 탑재
    자동차 시제품 발표!
    4-2 전기 자동차
    4-3 전기 자동차의 종류
    4-4 BEV용 전지가 갖춰야 할 성능
    4-5 BEV용 전지가 충족해야 할 기타 조건
    \t
    5장 전고체 전지 개발의 현황
    5-1 벌크형과 박막형
    5-2 요오드 리튬 전지
    5-3 황화물형 전고체 전지
    5-4 산화물형(세라믹스형) 전고체 전지
    5-5 휴대성
    5-6 전고체 전지의 가능성
    \t
    6장 화학 전지의 원리와 구조
    6-1 전류와 전자
    6-2 금속의 용해와 산화 환원
    6-3 용해 에너지
    6-4 세계 최초의 화학 전지: 볼타 전지
    6-5 건전지의 원리와 구조
    6-6 그 이외의 다른 건전지

    7장 이차 전지의 원리와 구조
    7-1 일차 전지와 이차 전지 196
    7-2 납축전지의 원리와 현황 201
    7-3 니켈-카드뮴 축전지 208
    7-4 니켈 수소 전지 213
    7-5 금속 리튬 이차 전지 218
    7-6 유기물 이차 전지 221
    7-7 이차 전지의 성능 비교 229
    \t
    8장 그 이외의 다른 최신 전지
    8-1 수소 연료 전지(hydrogen fuel battery)
    8-2 공기 아연 전지(zinc-air battery)
    8-3 태양 전지(solar battery)
    8-4 원자력 전지(nuclear battery)
    8-5 이온 농담 전지와 생체 발전

    참고문헌

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