전지의 기본개념 2 > 공지사항

갈바닉 전지로부터 화학적에너지를 전기적에너지로 변환시키는 것을 직접변환이라 한다. 갈바닉 전지는 두개의 전극 , 변환할 수 있는 활물질(전극과 동일할 수도 있음), 전해질,분리막으로 이루어진다. 일반적으로 갈바닉 셀로부터 계속 전지를 뽑아냄에 따라 저장된 활물질이 고갈하게 된다, 이때 다음과 같은 3가지 가능성이 있다,

1. 전극에 생기는 분극의 방향을 (외부전원을 이용하여) 바꾸면 전극반응의 방향이 역반응으로 이루어진다, 이때 전지는 방전이 아니라 충전을 하게된다.이것을 2차 전지라고 한다.

2. 전극반응이 거의 일어나지 않는 (설사 일어나더라도 경제성이 없는) 전지를 1차전지라 한다,

3. 2차와 1차 전지에 대하여 활물질이 전극에 연속적으로 공급되면 그에 따라 전극으로부터 연속적으로 전류를 내보내는 전지를 의미한다, 수소-산소전지가 대표적인 연료전지이다.

애노드 활물질은 갈바닉전지의 애노드에 공급되는 물질을 의미하며 전기화학적으로 산화될 수 있는 to be oxidized 물질이다. 금속CH₄, H₂등을 들 수 있다, 캐소드(양극) 활물질은 갈바닉전지의 캐소드에 공급되는 물질을 의미하며 전기화학적으로 환원될 수 있는 (to be reduced) 물질이다. 예로써 금속(비금속) 산화물, O₂, Cl₂등이 있다, 이론적으로 수많은 전극물질의 조합이 가능하지만 공업적으로 실용화되려면 다음과 같은 조건을 만족해야 한다,  

• 전극반응이 되도록 반응에 대한 방해가 없어야 한다, 즉 분극곡선이 평평하게 내려가는 곡선을 보여야한다, 그래야만 포텐셜보다 낮은 유효전압을 유지하면서 되도록 많은 전류를 뽑아낼 수 있다,

•  두 전극의 평형포텐셜 차이가 가급적 커야한다, 1V 이상 조건이 만족해야 한다,’

• 외부전류회로가 닫혔을 때 활물질이 반응해야 한다, 개방전류회로( 전류를 뽑아내지 않을 때) 활물질이 반응해서는 안된다. 이와 같은 원치 않는 반응을 자가방전 이라 한다,

• 전지의 단위무게당 만은 양의 에너지를 공급하여야 한다.

• 전지구성요소의 가격이 저렴하고 , 원료물질의 공급이 충분하고 환경친화적이어야 한다,