전지는 기본적으로 두 개의 전극과 전해질로 구성되어 있다.
두 개의 전극은 전해질과 접촉이 되어있다.
그러나 전극끼리는 직접 접촉이 안되도록 두 전극 사이에
격리판(separator)을 끼워 넣는다.
전지는 화학반응 결과 발생되는 에너지를 전기에너지로
이용하는 도구이다.
전지를 사용하려는 장치에 연결하면 2개의 전극에서 각각
산화반응과 환원반응이 자발적(spontaneous)으로
진행된다.
각각의 산화반응과 환원반응을 반반응(half reaction)이라
한다.
화학반응 중에서 자발적으로 진행되는 산화‧환원 반반응은
상당히 많다.
예를 들어서 금속 리튬은 공기 중에서 자발적인 산화‧환원
반응을 거쳐 자연스럽게 산화리튬으로 변한다.
금속 리튬은 전자를 잃어버려 리튬 이온이 되며(산화 반반응),
공기중의 산소(O2)는 전자를 얻어 산소 음이온이 되는
(환원 반반응) 것이다.
만약에 산화 반반응과 환원 반반응이 따로 진행이 되도록
한다면 하나의 전지를 만들 수 있다.
그러나 단순히 산화리튬이 형성되는 화학반응이 진행되면
반응결과 많은 열이 발생한다.
그러므로 무수히 많은 종류의 반반응 2개를 이용하여
수많은 종류의 전지를 만들 수 있을 것 같지만,
실제 전지에 사용할 수 있는 산화 반반응과 환원 반반응은
그리 많지 않다. |