K-MOOC

강좌소개 COURSE INTRODUCTION

• 현재 화석연료 기반 에너지 이용의 현황과 탄소 중립 이슈에 대해 파악하고, 이를 극복하기 위한 배터리(리튬이온전지 중심) 기술의 필요성을 학습함
• 배터리(리튬이온전지)와 관련 신산업 트렌드에 대해 파악할 수 있음
• 배터리(리튬이온전지)의 원리, 제조공정 및 응용에 대한 기초를 학습하고, 이를 실무에 적용할 수 있는 능력을 습득함
• 4차 산업혁명에 기반한 탄소중립형 에너지의 수요 증대와 함께 중요성이 더욱 커 지는 배터리 신기술이 우리의 생활에 어떻게 영향을 끼치는지에 대해 알 수 있음

학습목표 LECTURE OBJECTIVES

학습목표

• 배터리의 기술적 원리와 우리 생활 및 산업에서의 현황에 대해 이해한다.
• 배터리 신기술에 기반한 다양한 응용에 대해 알아보고, 학습한다.

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강좌운영계획 SYLLABUS

주차	주차명	차시명
1	신에너지 시대, 에너지와 배터리는 무엇인가?	배터리의 소개 및 배경
		배터리의 역사(1)
		배터리의 역사(2)
		전지의 종류와 특징
		전지의 작동 원리와 연료 전지
2	전지의 개요와 전기화학	전기화학의 기초
		산화/환원과 전극반응
		전극에서의 반쪽반응
		기화학반응과 전극전위
		전기화학반응과 기준전극
3	배터리의 전기화학적 원리와 특성	전기화학 셀의 정의 및 종류
		배터리 중심 전기화학 셀
		전기화학 용어 및 개념 정리
		전지의 화학적 특성 - 전류와 전압
		전지의 화학적 특성 – 분극과 과전압
4	리튬 이차전지와 전기화학	리튬 이차전지의 전기화학적 작동원리(충방전)
		충방전의 전기화학적 특성
		리튬 이차전지의 전기화학적 분석
		리튬 이차전지의 성능 특성
		리튬 이차전지의 각 구성 소재의 특성
5	리튬 이차전지의 구성요소: 양극재	양극재 소개와 전극 반응
		양극활물질
		층상구조 화합물 기반 양극재의 물성과 특징
		스피넬구조 화합물 기반 양극재의 물성과 특징
		올리빈구조 화합물 기반 양극재의 물성과 특징
6	리튬 이차전지의 구성요소: 차세대 양극재	양극재 기술 혁신과 차세대 양극재
		기존 배터리의 성능 개선 - High Nickel, Low Cobalt
		기존 배터리 양극재의 성능 개선 - 단결정
		Lithium Sulfur 배터리 - Sulfur를 양극으로 사용하는 배터리
		Lithium Air 배터리 - Air를 양극으로 사용하는 배터리
7	리튬 이차전지의 구성요소: 음극재	리튬 이차전지의 음극재 소개 및 전극반응
		리튬 이차전지의 음극재 구조 및 특성(흑연)
		리튬 이차전지의 음극재 구조 및 특성(탄소)
		리튬 이차전지의 음극재 구조 및 특성(합금계)
		리튬 이차전지의 음극재 구조 및 특성(화합물계)
8	중간고사
9	리튬 이차전지의 구성요소: 차세대 음극재	기존 음극재의 역할 및 중요성
		기존 음극재의 성능 개선: 흑연, 실리콘 기반
		리튬 이차전지의 음극재 구조 및 특성(리튬금속)
		TiO2 기반 음극재를 통한 성능 개선
		무음극 배터리
10	리튬 이차전지의 구성 요소: 전해질	리튬 이온 배터리 전해질의 특성 및 개요
		리튬 이온 배터리 전해질 소재 및 물성
		전해질과 전극간 계면 특성: SEI
		전해질의 문제점 및 해결방안: 화재 위험
11	리튬 이차전지의 구성 요소: 차세대 전해질	기존 전해질의 문제점 및 개선
		차세대 전해질 I: 이온성 액체 전해질
		차세대 전해질 II: 유기계 고체 전해질
		차세대 전해질 III: 무기계 고체전해질
		차세대 전해질 VI: 수계전해질
12	리튬 이차전지의 구성 요소: 분리막	분리막의 기능과 특성
		분리막의 제조 및 특성
		분리막의 문제 및 성능 개선
		새로운 분리막의 제조
13	배터리와 ESS	리튬 이온 배터리 집전체 기술 I
		리튬 이온 배터리 집전체 기술 II
		도전재
		바인더 I
		바인더 II
14	배터리의 운송 및 미래 기술	리튬 이차전지의 제조공정 개괄
		리튬 이차전지의 제조공정 I: 전극공정
		리튬 이차전지의 제조공정 II: 조립공정
		리튬 이차전지의 제조공정 III: 활성화 공정
		리튬 이차전지의 제조공정 IV: 팩 공정
15	기말고사

강좌운영기간 COURSE OPERATION PERIOD

2024.09.02~2024.12.29

강좌수강정보 COURSE INFORMATION

평가기준

• 출석: 10%
• 퀴즈: 10%
• 과제: 20%
• 중간고사: 30%
• 기말고사: 30%

    ※총 60점 이상 점수 획득 시, 이수증을 발급받을 수 있습니다.

학습방법

광운MOOC강좌를 ‘진짜 내 것으로 만드는 100% 활용 학습 Tips’를 알려드리겠습니다.

• 강의 계획서를 꼼꼼히 읽어 보세요.
  

  학습 목표와 주차별 학습 내용 등을 통해 교수님이 학습자에게 전달하고자 하는 강의의 핵심 내용과
  전체적인 강의의 맥락을 확인할 수 있습니다.
  학습 전 강의 계획서를 먼저 점검하는 것은 전체적인 강의 맥락을 파악할 수 있어 예습의 효과가 있으며,
  퀴즈나 시험의 평가 방법들을 확인함으로써 학습 전략을 세울 수 있습니다.

• 충분한 학습과 이해를 위해 적극적인 학습활동을 추천합니다.

  ※ 학습의 불충분함을 느낄 때는 읽기자료/기타 읽기자료, 질문하기, 강의 다시 듣기를 추천 드립니다.
  자신의 이해 속도에 따라 강의 속도를 조절하거나, 이해가 되지 않는 부분의 강의를 반복해서 다시 들어보세요.
  만약, 다시 듣기로도 이해가 잘되지 않을 경우에는 매 주차 마지막에 있는 ‘똑똑 질문하기’를 통해 적극적으로 질문을 남겨보세요.
  과목의 TA 또는 동료 학습자들의 응답을 통해 해결할 수 있습니다.
  스스로 얼마나 이해했고, 학습한 내용을 진짜 내 것으로 만드는 지름길은 학습한 내용의 질의응답을 통해서입니다.
  질문하기 게시판을 적극 활용하여 동료 학습자들과 함께 궁금증을 해결하며 다양한 학습을 해보시기 바랍니다.
  또한 해당 주차의 읽기자료와 기타자료를 이용하여 학습내용의 이해를 확장해보시기를 추천합니다.

  ※ 퀴즈 및 토론을 적극 활용하세요.
  매 주차별 학습 후 스스로 퀴즈를 풀어보며 주차별 주요 학습 내용을 얼마나 이해하고 있는지 확인해보시기 바랍니다.
  이미 학습한 내용(동영상 학습+읽기활동+퀴즈풀기)을 바탕으로 확산적 사고를 요구하는 토론 활동을 통해 폭넓고, 깊이 있는 "4차산업의 신기술과 신산업"에 대한 식견을 습득해보시기 바랍니다.