전기가 발생하는 원리

전기가 발생하는 원리 - 전자와 이온

전기는 전자가 일정한 방향으로 흐르면서 만들어낸다.

전자 중에는 다른 원자로 쉽게 이동할 수 있는 것이 있다.

전자의 이러한 성질 때문에 어떤 원자는 전자를 다른 원자에 주기도 하고, 다른 원자로부터 전자를 받기도 한다.

원자가 전자를 잃으면 +전하를 띠고, 전자를 얻으면 -전하를 띠게 되는데, 이렇게 전하를 띤 입자를 이온이라고 한다. +전하를 띤 입자를 양이온, -전하를 띤 입자를 음이온이라고 한다.

우리가 사용하는 전기는 전자들이 일정한 방향으로 흐르면서 전류를 만들어낸 것이다.

이때 전자들은 스스로 이동하는 것이 아니라 배터리를 구성하는 물질들의 전압 차에 의해 움직이게 된다.

물은 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르지만, 전자는 전압이 낮은 곳(음극)에서 높은 곳(양극)으로 이동함으로써

전기를 발생시킨다.

음극에서 양극으로 전자가 모두 이동(방전)하게 되면 더 이상 전기를 만들어 낼 수 없다.

따라서 별도의 전원 장치를 연결해 배터리를 `충전`하는 것은 양극에서 음극으로 전자를 이동시키는

과정으로 보면 된다.

배터리가 충전되면 리튬이온은 양극이 아닌 음극에 존재하게 된다. 이때 양극과 음극을 도선으로 이어주면 리튬이온은 전해액을 통해 양극으로 이동하고 리튬이온과 분리된 전자는 도선을 따라 이동하면서 전기를 발생하게 된다.

전해액은 양극과 음극 사이에서 리튬이온을 이동할 수 있도록 하는 매개체다.

이온들만 전극으로 이동시키고 전자는 통과하지 못하게 하는 것이 중요하다.

전자가 통과해 양극과 음극이 만나면 전자가 서로 급속하게 이동하면서 과열되고 심각할 경우 연소가 일어나 폭발할 수도 있기 때문이다.