[2019 A+ 인폙댿� 공업화학실험] 알루미늄 에어 배터리 Al-Air Battery 결과보고서 공화실 결보

1. 서론 (실험 개요, 목적, 필요성 등을 서술)
화석연료로 인한 환경오염과 화석연료의 고갈 문제로 환경 친화적이며, 효율이 높은 에너지의 기술에 대한 연구가 계속되고 있다. 특히 자동차는 석유 소비량 중 37%를 차지할 정도로 화석연료를 고갈시키며 도시 오존 발생량 중 50%를 차지하며 환경오염을 시킨다. 이를 대체할 방안으로 전기자동차, 하이브리드자동차, 연료전지자동차등이 개발되고 있다. 그러나 이를 상용화시키기 위해 가볍고 용량이 크며 저렴한 전지가 개발되어야 한다. 전지의 종류 중 금속-공기 전지가 있다. 이중 우리는 aluminum-air battery를 만들게 된다. 이의 장점은 먼저 금속 중량당 에너지가 리튬 다음으로 높고 셀 전압과 에너지 밀도가 높다는 것이며, 다음으로 금속 중 3번째로 자원이 많아 가격이 저렴하다는 것이다. 또한 전수명주기에 걸쳐 리사이클링(생산, 사용, 재활용, 폐기)이 가능하여 환경 친화적이다. 마지막으로 중성전해액의 사용으로 폐기가 쉽고 리튬에 비해 휘발성과 폭발성이 없어 안전하다. 이러한 장점들로 자동차뿐만 아니라 군사용 장비, 우주 항공기계, 통신장비 등 다양한 곳에서 사용될 수 있다.
배터리는 화학에너지를 전기에너지로 바꿔주는 장치이다. 배터리는 크게 두가지 종류로 나눌 수 있다. 1차 전지왿� 2차 전지이다. 1차 전지는 충전이 되지 않아 한번 방전되면 재사용이 불가능하다. 대표적으로 alkaline battery, manganese battery왿� 이번실험에서 만드는 aluminum-air battery가 있다. 2차 전지는 충전이 가능해 방전을 시켜도 다시 충전해 사용할 수 있다. 여기서 충전은 전기에너지를 화학에너지로 바꿔주는 것이다. 대표적으로 lithium-ion battery, nickel-cadmium battery가 있다. 배터리는 4대 구성 요소로 이루어져 있다.