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나트륨 이온 배터리 연구중입니다. 제발 살려주세요

2022.09.28

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11222

나트륨 이온 배터리(코인셀 2032 제작후 측정중)연구중입니다

제 연구실이 원래 배터리하는 곳이 아니라 물어볼 사람이 없습니다. 제발 도와주세요

코인셀 제작: 캡위 - 스프링 - 스페이서 - 소듐 소스 - 전해질 - 분리막 - anode(Laser induced graphene) - 캡
전해질: EC:PC:NaClO4

제작후 formation 진행중입니다. 동일한 anode의 리튬 코인셀의 용량이 200uAh/cm2 이라는 논문이 있어
총 용량을 20uAh/cm2으로 설정했습니다

0.1C로 충방전을 진행 하고자 충방전 전류를 2uA로 인가하고 있습니다
근데 전압이 일정구간에서 정체되 방전시 전압이 갑소하지 않습니다
대체로 나트륨전지의 충방전 그래프는 2.5~0V로 측정하길래 저도 2.5~0V로 했는데 이것도 아닌것 같습니다
전압도 급격하게 감소하는 구간이 없습니다.
첨부한 충방전 사진은 10uA로 2시간 측정했습니다

1. 왜 방전시에 전압 일정 구간에서 정체되나요. 그림에서는 1.1V에서 더 감소하지 않았음. 더 놔두니 갑자기 배터리 전압이 상승했음
2.배터리 제작에서 측정 까지 과정을 상세히 알려주실수 있나요. 정말 논문이랑 실제 실험과정이 너무 달라서 힘듭니다. 제발 도와주세요
3. 방전 전류를 다르게 측정해보았더니 20uA에서는 2V에서 정체, 40uA에서는 1.5V에서 정체됨. 기존에 제가 알던 충방전 곡선과 너무 다릅니다 제발 도와주세요

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댓글 8개

2022.09.28

그만해라.

2022.09.28

3. 에 대한 생각인데

제작후 formation 진행중입니다. 동일한 anode의 리튬 코인셀의 용량이 200uAh/cm2 이라는 논문이 있어
총 용량을 20uAh/cm2으로 설정했습니다

이 부분과 그래프를 보니 해당 포텐셜에서 설정하신 용량에 다달아서 그런 것 같습니다

대체로 나트륨전지의 충방전 그래프는 2.5~0V로 측정하길래 저도 2.5~0V로 했는데

이 부분에 말씀하신 것 처럼 cut off condition을 방전시 0V (전 0.01V로 설정합니다) 충전시 2.5V로 설정하셔서 돌려 보시면 될 것 같습니다

이온배터리면 보통 cut off condition을 용량이 아닌 포텐셜로 두는데

2022.09.28

그냥 전압구간 크게잡고 CV돌리셈

2022.09.28

1. 특정 전압에서 산화환원반응이 일어나고 있기 때문에 전압이 급격히 떨어지지 않는 것, 윗분말씀대로 0.01V까지 계속 방전시키는걸로 실험을 진행하시면 급감하는구간을 찾으실 수 있습니다.

2. GITT 분석법 찾아보세요.

3. 충방전속도에따라 overpotential이 걸려 구간이 달라질 수 있습니다.
기쁜 헤르만 헤세*

2022.10.02

배터리 하는 사람이 없는데 지가 해놓고 지 하는거 상세하게 좀 알려달라고 살려달래 ㅋㅋㅋ 개웃기네 ㅋㅋㅋ

대댓글 2개

2022.10.03

마자요 근데얼마나 급하고 답답하면 여기에 올렸겠어요

2022.10.05

신고완료

2022.10.05

1. 온도 등 여러 원인이 있습니다만, 배터리 개방 시 전압이 더 상승하는 것은 있을 수 있는 일입니다. 리튬 이온 등 상용 배터리도 그렇습니다. 그 정2ㅡ확한 이유는 직접 찾으셔야 할 것 같습니다.

2. 하시는 방법이 대강 맞지만... 몇 회 측정으로 끝나지는 않습니다. 전압도 2.5V로 찍기 보다는 더 올릴 수 있는지, 더 올리면 어떻게 되는지, 실제로 그렇게 되는지 등...
전류도 가정에 의해 20/40만이 아니라... 더 낮추기도 높이기도 해 보시고.... 방전도 0V까지 떨어질 수 있는게 맞는지, 특정 지점에서 멈춘다면 왜 그런지(리튬 이온 배터리 특성도 공칭전압 정도를 대부분 상태(SOC)에서 유지합니다), 거기서 단락 시키거나 역전압을 걸면 어떻게 되는지 등.... 단순 전압-전류도 필요하고, 내부 소재의 변화나 온도 변화 등등 가능한 선에서 최대한 많은 요인을 고려 해 보세요.

3. 기존 배터리가 아니니 다르게 특성이 나올 수도 있지요..

여러 가지 열린 방법으로 접근 해 보세요.

고장나거나 폭발하는 경우가 발생할 수 있습니다. 왜 그런지 파악하고 충분한 근거를 찾아야 할 뿐, 그러한 사고는 연구의 일부일겁니다.
추후 분석에서 일반 특성보다 사고 시 특성이 유용히 쓰이는 경우가 많이 있습니다.

다만 항상 안전과 건강에 유의 하세요.
물리적이든, 정신적이든....

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