요시노 아키라

3. 리튬 이온 배터리 개발

요시노 아키라는 아사히카세이에서 그의 경력 대부분을 보냈다.^[8] 1972년 석사 학위 취득 직후 아사히카세이에 입사하여,^[10] 1970년대 초 아사히카세이 주식회사의 탐색 연구팀에서 새로운 범용 재료를 탐색했다. 처음에는 폴리아세틸렌의 실용적인 응용 분야를 연구했지만, 일본 전자 산업이 휴대용 기기를 위한 새로운 경량 소형 충전식 배터리 개발을 시도하면서 폴리아세틸렌을 양극 재료로 사용하는 실험으로 전환했다.^[6]

1980년대에는 휴대 전화와 노트북 컴퓨터 등 휴대용 기기 개발로 고용량, 소형, 경량의 이차전지(충전 가능한 전지)에 대한 수요가 높아졌지만, 기존의 니켈수소전지 등으로는 한계가 있었다.

요시노는 시라카와 히데키(2000년 노벨 화학상 수상자)가 발견한 전기가 통하는 플라스틱인 폴리아세틸렌에 주목하여, 1981년 폴리아세틸렌을 이용한 충전식 배터리 연구를 시작했다.^[9] 시라카와 히데키는 폴리아세틸렌이 고분자의 일종으로 전기 전도성을 갖는다는 사실을 발견하여 2000년 노벨 화학상을 수상했다.^[10]

1986년 요시노는 LIB 시제품 일괄 생산을 의뢰했다.^[10] 미국 교통부(DOT)는 이 시제품들의 안전 시험 데이터를 바탕으로 해당 배터리가 금속 리튬 배터리와 다르다는 내용의 서한을 발행했다.^[21]

그러나 상품화까지는 시간이 더 걸렸고, 소니가 1990년에 세계 최초의 리튬이온이차전지(LIB)를 실용화,^[39] 1991년에 상품화하였다.^[40]

현재 리튬이온이차전지(LIB)는 휴대 전화, 노트북 컴퓨터, 디지털카메라, 비디오, 휴대용 음악 플레이어 등 다양한 전자·전기 기기에 탑재되어 널리 사용되고 있다.

3. 1. 리튬 이온 배터리의 구성 요소

• 양극에 LiCoO를 사용함으로써,
• * 양극 자체가 리튬을 함유하므로 음극에 금속 리튬을 사용할 필요가 없어 안전하다.
• * 4V급의 높은 전위를 가지므로 고용량을 얻을 수 있다.
• 음극에 탄소 재료를 사용함으로써,
• * 탄소 재료가 리튬을 흡장하므로 금속 리튬이 전지 내에 존재하지 않아 본질적으로 안전하다.
• * 리튬 흡장량이 많아 고용량을 얻을 수 있다.

4. 수상 경력

5. 영예

6. 저서

참조

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_[2] 웹사이트 経歴書 https://www.asahi-ka[...] 2019-10-23
_[3] 웹사이트 ニュース {{!}} 78期吉野彰氏 ノーベル化学賞受賞 -六稜WEB https://rikuryo.or.j[...] 2019-10-11
_[4] 웹사이트 Akira Yoshino: Inventing The Lithium Ion Battery https://www.asiansci[...] 2018-06-01
_[5] 웹사이트 Profile of Akira Yoshino and Overview of His Invention of the Lithium-ion Battery http://www.asahi-kas[...]
_[6] 웹사이트 The invention of rechargeable batteries: An interview with Dr. Akira Yoshino, 2019 Nobel laureate https://www.wipo.int[...] 2020-09-00
_[7] 웹사이트 ＜あの頃＞ リチウムイオン電池開発の研究者・吉野彰さん https://www.chunichi[...] 2018-09-30
_[8] 웹사이트 Profile of Dr. Akira Yoshino https://www.asahi-ka[...]
_[9] 뉴스 A conversation with a lithium-ion battery pioneer https://www.greenbiz[...] GreenBiz 2018-04-26
_[10] 웹사이트 Profile of Akira Yoshino, Dr.Eng., and Overview of His Invention of the Lithium-ion Battery https://www.asahi-ka[...]
_[11] 논문 Thermodynamic Investigations of Ternary Lithium-Transition Metal-Oxide Systems for Lithium Batteries 1979-08-00
_[12] 논문 Thermodynamic Investigations of Ternary Lithium-Transition Metal-Oxide Systems for Lithium Batteries 1979-10-00
_[13] 논문 Electrochemical and Thermodynamic Investigation of Ternary Lithium -Transition Metal-Oxide Cathode Materials for Lithium Batteries: Li₂MnO₄ spinel, LiCoO₂, and LiFeO₂ 1979-10-17
_[14] 특허 Secondary Battery
_[15] 특허 JP 2642206 http://patft.uspto.g[...]
_[16] 서적 Introduction: Development of Lithium-Ion Batteries https://link.springe[...] Springer 2009
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_[18] 특허 Article of Tech-On http://techon.nikkei[...]
_[19] 특허 JP 2642206 http://worldwide.esp[...]
_[20] 특허 JP 3035677 http://worldwide.esp[...]
_[21] 서적 Lithium-ion secondary battery (Japanese) 2nd edition, chapter 2 "History of development of lithium-ion secondary battery" Nikkan Kogyo Shimbun 1996
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