[전기화학] 전위와 전압 그리고 기전력에 대한 개념을 알아보자

전기화학의 기본 개념 : 전위 / 전압 / 기전력

전위와 전압과 기전력의 개념 차이

들어가면서

배터리의 관심이 커짐에따라 '전기화학'이라는 학문의 관심도가 높아지고 있다. 

이에 전기화학을 본격적으로 공부하시는 분들도 많아짐을 최근에 느끼고 있다.

하여, 전기화학을 공부하면서 필수적으로 접하게되는 전위(potential), 전압(voltage) 그리고 기전력(electromotive fore)에 대해서 개념의 차이를 짚고 넘어가보록 하겠다.

 

배터리에 관련 논문을 보다보면 전위(potential)와 전압(voltage)를 혼용하여 많이 사용하는 것을 보고 이들이 같은 용어라고 알고 넘어가는 경우가 많은데, 논문에서는 이들이 비슷한 개념이라 섞어서 사용하는 것이지 다른 개념이라는 것을 명시하고 시작을 해보도록 하겠다.

 

Power와 energy의 차이에 대해서 궁금하다면 여기!

 

https://kkangjeong2.tistory.com/90?category=1000540 

이차전지 / 전기화학 : 출력과 에너지의 차이

 

전위 / Potential

 

전위란 전자의 에너지를 표현하는 것으로 전기장의 세기를 나타낸다고 할 수도 있다. 즉, 에너지의 상태라는 것인데

특정 전기장으로 전하를 가져올 때 필요한 에너지 라고 정의내릴 수 있다. 하여 전위는 절대적인 값을 가지지 않는다. 

전하를 어디서 어디로 가져오느냐에 따라서 정의가 달라질 수 있기 때문이다. 하여, 전위 그 자체로 사용하는 경우는 드물고 어떠한 기준을 두고 내가 알고싶은 것과 기준 사이의 전위차, 즉 전압을 통해 많이 확인한다.

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전압 / voltage

전위의 차. 리튬이온배터리는 양극과 음극의 전위의 차를 전압이라고 정의한다.

1 V = 1 J/C 

C; 쿨롱 - 전하량

J; 에너지

: 1 C의 전하가 두 전위에서의 에너지 차이가 1 J 일때 1 V라고 정의

EX) 음극-흑연 / 양극-NCM523 일때 전압은 흑연과 NCM523의 전위 차

 

기전력 / electromotive force

두 상태의 전위차에 의해서 발생하는 에너지를 기전력이라고 한다.

 

 

 

cf)

전자 한 개의 전하량은 1.6x10^-19 C

전자 1 mol의 전하량은 96,485 C/mol = F(패러데이상수)

 

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