| 초록 |
환경오염에 따른 규제 강화로 세계 전기자동차 시장이 급속도로 성장하고 있으며, 관련된 리튬이온배터리 시장 역시 급성장하고 있다. 기존에 사용되는 리튬이온배터리에서 고밀도 에너지공급원 필요에 의해 고용량 실리콘 음극소재에 대한 관심이 집중되고 있다. 실리콘은 부피팽창에 따른 안정성 저하 문제가 발생함에 따라 이를 극복하기 위해, Stöber 법으로부터 제조된 나노실리콘 사용을 통해 균열을 억제하여 안정성이 개선된 연구들과, 탄소 복합소재 제조를 통해 전도성 향상 및 부피팽창을 완화하여 전기화학적 특성을 개선하는 연구들이 보고되고 있다. 본 연구에서는 리튬이온배터리 음극재로써 탄소가 코팅된 실리콘 시트를 CO2와 Mg의 단일 열환원 공정을 통하여 제조하고 전기화학적 특성을 조사하였다. Stöber 법을 통해 NaCl을 주형으로 사용하여 표면에 실리카 시트를 제조하고, 다양한 비율의 Mg을 사용하여 CO2/Ar 혼합가스 분위기에서 열환원을 통해 실리콘 시트 제조 및 탄소코팅을 동시에 진행하여 Si sheets/C 복합소재를 합성하였다. 제조된 Si sheets/C는 SEM과 XRD를 사용하여 물성분석을 진행하였으며, 1 M LiPF6(EC:DEC = 1:1 vol%, FEC 10wt%) 전해액을 사용하여 사이클 안정성, 율속 특성, 순환전압전류 및 임피던스 분광법으로 전기화학적 특성을 조사하였다. |
