| 학회 |
한국재료학회 |
| 학술대회 |
2021년 봄 (05/12 ~ 05/14, 광주 김대중컨벤션센터) |
| 권호 |
27권 1호 |
| 발표분야 |
C. 에너지 재료 분과 |
| 제목 |
계란-노른자 구조 및 중공 구조의 전이금속 수산화물-다공성 탄소나노구체 복합체 합성 및 리튬이온 저장 특성 평가 |
| 초록 |
전이금속 수산화물은 높은 이론 용량, 낮은 비용 등의 장점 덕분에 리튬이온 이차전지 음극 활물질로 활발하게 연구되고 있다. 하지만 리튬이온 삽입 · 탈리에 의한 계층구조 파괴 문제나 낮은 전기화학적 활성 문제를 해결하기 위해서는 구조 제어나 탄소물질 복합화에 대한 노력이 필요하다. 본 연구에서는 간단한 진공주형공법 및 함침건조공법을 이용한 구조 제어 공정을 통해 계란-노른자 구조 및 중공 구조의 전이금속 수산화물-다공성 탄소나노구체 복합체를 합성하였다. 높은 구조적 안정성과 넓은 비표면적을 갖는 위 복합체들은 이전에 보고되었던 전이금속 수산화물의 리튬이온 저장특성에 비하여 매우 월등한 수준의 리튬이온 저장 특성을 보였다. 위 복합체들의 우수한 리튬이온 확산 특성은 전기화학 임피던스 분광법과 정전류식 간헐적 적정법을 통해 확인하였다. 합성 시 이용한 다공성 탄소나노구체는 탄소 껍질을 이루어 전자 이동 및 리튬이온 확산을 원활하게 하였고, 껍질 안쪽으로 존재하는 빈 공간은 반복적인 알칼리금속이온 삽입 · 탈리 과정에서 발생할 수 있는 부피 팽창 및 수축 현상에 유리하게 작용하였다. 알칼리금속이온 이동에 적합한 음극 활물질의 구조 및 합성 방법을 제안함으로써 알칼리금속이온 이차전지 특성 개선의 기회가 넓어질 것으로 기대된다. |
| 저자 |
김주형, 박기대, 강윤찬
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| 소속 |
고려대 |
| 키워드 |
리튬이온 이차전지; 전이금속 수산화물; 계란-노른자 구조; 중공 구조
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