화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2021년 봄 (05/12 ~ 05/14, 부산 벡스코(BEXCO))
권호 25권 1호
발표분야 포스터-에너지저장·변환
제목 2차입자의 설계를 위한 단일 입자의 내부 전기화학적 특성 분석
초록 상용화된 리튬이온전지에는 전해액과 활물질이 맞닿는 면적이 넓고, 짧은 확산거리를 가지는 2차 입자 형태의 활물질을 채택하고 있다. 그러나 입자 자체의 특성을 이해하지 못하고, 복합전극 또는 전지 기반으로 전기화학적 특성을 평가하여 입자를 설계하고 있다. 따라서 입자 설계에 따른 전지 성능평가를 제대로 평가하기 위해 수십 미크론 직경의 금 또는 백금 필라멘트를 단일입자에 직접 접촉하여 전기화학적 특성을 평가하는 단일 입자 시험이 개발되었다. 입자와 필라멘트를 직접 접촉시키는 과정과 접촉된 상태를 수일 또는 수십일 유지하는 것은 굉장히 까다롭기 때문에 수많은 입자 설계에 따른 전기화학적 특성을 평가하는 것은 매우 어려운 일이다.

본 연구에서는 단일입자시험을 통해 평가한 단일 2차 입자의 전기화학적 특성을 기반으로 모델을 개발하였고, 율속 별 Voltage Profile을 비교분석하여 신뢰성을 확보하였다. 개발된 모델을 활용하여 실험적으로는 확인이 거의 불가능한 충∙방전 중 입자 내부 특성을 실시간으로 분석하고, 다양한 입자 설계 인자에 따른 전기화학적 특성을 평가하였다
저자 송지훈, 박주남, 이효빈, 김수환, 정승원, 이용민
소속 DGIST
키워드 리튬이온전지; 단일입자시험; 단일입자 모델링; 실시간 분석; 입자 설계
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