농도

농도(濃度, concentration)는 액체나 혼합 기체와 같은 용액을 구성하는 성분의 양(量)의 정도를 말한다. 또한 용액이 얼마나 진하고 묽은지를 수치적으로 나타내는 방법이기도 하다.

계산법

농도는 일정 질량이나 부피 등에 대해 해당 성분이 얼마나 많이 포함되어 있는지를 나타내 주는 값이다. 농도를 계산하는 방법은 여러 가지가 있으나 다음과 같은 것이 가장 많이 쓰인다.

• 질량백분율(mass percent) : 주로 퍼센트농도라고 표현한다. 용액 100 g 속에 녹아 있는 용질의 그램(g)수로서 단위는 %로 나타낸다. 물 95 g에 소금 5 g을 녹인 용액은, 용액 100 g에 소금 5 g이 녹아 있으므로 5 %의 소금수용액이 된다.

• 몰농도(molarity) : 용액 단위부피 속에 녹아 있는 용질의 물질량을 말하며, 단위는 주로 M(=mol/L)를 사용한다. 몰(mol)은 원자나 분자 약 6.022 × 10²³개를 한 묶음으로 보는, 하나의 단위이다. 설탕분자 약 11 × 10²³ 개를 물에 녹여 1 L의 용액을 만들었다면, 0.5 mol의 설탕이 1 L의 용액에 녹아 있는 것이므로 0.5 M의 설탕수용액이 된다. 몰농도는 화학실험에서 가장 흔하게 쓰이는 농도 계산법이다.

• 몰랄농도(molality) : 용매 단위질량 속에 녹아 있는 용질의 물질량을 말하며, 단위는 주로 mol/kg을 사용한다. 주로 라울의 법칙이나 삼투압 측정 등에 이용된다. 용액의 질량이 아닌 용매만의 질량을 고려하는 농도 계산법이며, 부피가 아닌 질량을 이용해 계산하는 값이기 때문에 온도나 압력에 의한 영향을 받지 않는다는 장점이 있다. 물 2 kg에 염화수소 0.01 mol을 넣었다면 0.005 mol/kg의 염산이 만들어진다.

• 노르말농도(normality) : 용액 1 L 속에 녹아 있는 용질의 그램(g)당량수로 나타내며, N으로 표시한다.

• 부피백분율(volume percent) : 용액 100 mL 속에 녹아 있는 용질의 mL 수로 용질의 부피백분율을 나타낸다. 단, 알코올이나 물처럼 혼합에 의해서 부피에 변화가 생기는 경우에는 혼합하기 전의 부피를 기준으로 한다.

• 몰분율(―分率) : 용질의 몰수를 용액 전체로 나눈 것이다.

이 외에 혼합기체에서는 부분압력으로 농도를 나타내는 등, 여러 종류의 농도 계산법이 있다.

전해액 농도

리튬이온 배터리의 양극과 음극은 서로 직접 만날 수 없지만 전해액을 통해 리튬이온을 주고 받을 수 있다. 즉 전해액이란 전지 내부의 양극과 음극 극판 사이에서 리튬이온이 이동할 수 있도록 매개체 역할을 한다. 리튬이온을 잘 통과시킬 수 있으려면 전해액의 농도가 낮아야 한다.

전지는 부하가 커지면 전해액의 농도에 불균형이 생겨 열화가 진행된다. 2차전지의 에너지 밀도, 수명, 안정성에 영향을 미치며 전지의 성능을 좌우하는 주요 소재이다.과거 갤노트7 폭팔사고로 인해 액체상태인 전해액의 특성으로 폭발 위험이 지목되었으며 2차전지에 사용되는 전해액은 순도가 떨어지거나 금속성 불순물, 극소량의 수분 등이 함유된 전해액은 전지의 변형이나 화재 폭발 등을 일으키게 된다. 따라서 높은 이온 전도도, 전기 화학적 안정성, 전극과의 상용성, 낮은 응고점, 적절한 리튬염의 농도의 기술력을 요구한다.

참고자료

• 〈농도〉, 《위키백과》
• 〈농도〉, 《나무위키》
• PABLO, 〈2차전지 전해질 전해액 , 전고체전지〉, 《네이버 블로그》, 2020-09-15
• 될놈, 〈리튬 이온배터리 _ 전해액〉, 《네이버 블로그》, 2016-10-17

같이 보기

• 전해액

이 농도 문서는 배터리에 관한 글로서 검토가 필요합니다. 위키 문서는 누구든지 자유롭게 편집할 수 있습니다. [편집]을 눌러 문서 내용을 검토·수정해 주세요.

자동차 : 자동차 분류, 자동차 회사, 한국 자동차, 독일 자동차, 유럽 자동차, 미국 자동차, 중국 자동차, 일본 자동차, 전기자동차, 자동차 제조, 자동차 부품, 자동차 색상, 자동차 외장, 자동차 내장, 자동차 전장, 자동차 부품 회사, 배터리 □■⊕, 배터리 회사, 충전, 자동차 판매, 자동차 판매 회사, 자동차 관리, 자동차 역사, 자동차 인물 배터리 종류 1차전지 • 2차전지 • 3차전지 • AA 전지 • AAA 전지 • HFC • LCO • LFP • LMO • LTO • NCA • NCM • NCMA • 각형 배터리 • 건전지 • 고전압 배터리 • 고체전지 • 공기전지 • 과산화은전지 • 구반반 배터리 • 그래핀 배터리 • 금속 공기 배터리 • 나노셀룰로스 종이 배터리 • 나트륨이온 배터리 • 나트륨 황 배터리 • 납축전지 • 니켈 수소 배터리 • 니켈 카드뮴 배터리 • 다이아몬드 배터리 • 단추형 전지 • 대용량 배터리 • 대형배터리 • 동위원소 배터리 • 리튬공기전지 • 리튬 망간 배터리 • 리튬메탈 배터리 • 리튬 이산화탄소 배터리 • 리튬이온 배터리 • 리튬 인산철 배터리 • 리튬전지 • 리튬 코발트 배터리 • 리튬 티타네이트 배터리 • 리튬 폴리머 배터리 • 리튬 하이니켈 배터리 • 리튬 황 배터리 • 마그네슘 배터리 • 망가니즈전지 • 모래 배터리 • 무음극배터리 • 물리전지 • 미생물 연료전지 • 바나듐 배터리 • 바나듐 레독스 흐름 배터리 • 바나듐이온 배터리 • 바빌로니아 전지 • 박막배터리 • 박테리아 배터리 • 박테리아 종이 배터리 • 반고체 배터리 • 배터리 • 베타 배터리 • 보조배터리 • 볼타전지 • 불소이온 배터리 • 블레이드 배터리 • 비축전지 • 사원계 배터리 • 산화물 전고체 배터리 • 산화은전지 • 삼원계 배터리 • 설탕 배터리 • 세라믹 축전기 • 소금 배터리 • 소형배터리 • 수소연료전지 • 수은전지 • 슈퍼커패시터 • 습전지 • 아연공기전지 • 아연 탄소 전지(르클랑셰 전지) • 아폴로 • 알루미늄 공기전지 • 알루미늄 공기 흐름 전지 • 알칼리전지 • 얼티엄 배터리 • 에너지저장장치(ESS) • 에이터너스 • 연료전지 • 열전지 • 용융염 배터리 • 원자력전지 • 원통형 배터리 • 육둘둘 배터리 • 인섀시 배터리 • 전고체 배터리 • 전지 • 종이 배터리 • 중형배터리 • 차세대 배터리 • 초소형배터리 • 축전기(콘덴서) • 축전지 • 칼륨 배터리 • 칼슘 배터리 • 커패시터 • 코인셀 배터리 • 태양전지 • 파우치형 배터리 • 파워월 • 팔일일 배터리 • 폐배터리 • 폴리머 배터리 • 폴리머 전고체 배터리 • 프리폼 배터리 • 플렉서블 배터리 • 하이니켈 배터리 • 하이브리드 리튬메탈 배터리 • 해수전지 • 핵 배터리 • 화학전지 • 황화물 전고체 배터리 • 흐름전지(레독스 플로우 배터리) 배터리 기술 ALD • CCS • CSG • CTB • CTV • K-배터리 • MPI • MTB • NCMX • PCM • SRS • 건식분리막 • 계면 • 계면저항 • 계면활성제 • 고용량 • 고체전해질 • 고출력 • 공랭식 • 굴곡도 • 기공 • 기억효과(메모리 효과) • 냉각시스템 • 다공성 • 대용량 • 덴드라이트 • 드라이룸 • 모듈투바디(MTB) • 무기 고체 전해질 • 바인더 • 박막 • 박막화 • 방열판 • 방열핀 • 배터리관리시스템(BMS) • 배터리데이 • 배터리모듈 • 배터리 보호회로모듈 • 배터리셀 • 배터리 케이스 • 배터리 패키징 • 배터리팩 • 배터리하우징 • 배터리 히팅 시스템 • 복합전해질 • 분리막 • 블랙파우더 • 비전해질 • 사물배터리 • 산화물 • 산화물계 전해질 • 세라믹 코팅 • 세라믹 코팅 분리막 • 셀밸런싱 • 셀투바디(CTB) • 셀투비클(CTV) • 셀투섀시(CTC) • 셀투카(CTC) • 셀투팩(CTP) • 소용량 • 수랭식 • 스태킹 • 습식분리막 • 실리콘 음극재 • 실버코팅 • 안전성 강화 분리막(SRS) • 액체전해질 • 양극박 • 양극소재 • 양극재 • 양극판 • 양극활물질 • 여과 • 열폭주 • 열화현상 • 와인딩 • 용량 • 유기 고체 전해질 • 유랭식 • 음극소재 • 음극재 • 음극판 • 음극활물질 • 이온전달막 • 이온전도도 • 이온화 • 저용량 • 저출력 • 전고체 • 전구체 • 전지박 • 전해액 • 전해질 • 전해질막 • 점프 • 점프케이블 • 정격용량 • 정격전압 • 제로모듈 • 젤리롤 • 집전체 • 출력 • 침출 • 콤퍼레이터 • 티본 레이아웃 • 파우치 • 패스웨이 • 폐양극재 • 활물질 • 황화물 • 황화물계 전해질 • 히트싱크 • 히트파이프 • 히트펌프 배터리 제품 1865 배터리 • 2170 배터리 • 4680 배터리 • 기린 배터리 위키 : 자동차, 교통, 지역, 지도, 산업, 기업, 단체, 업무, 생활, 쇼핑, 블록체인, 암호화폐, 인공지능, 개발, 인물, 행사, 일반