| 초록 |
현재 리튬이온 배터리는 전기자동차, ESS 등의 대용량 에너지 저장시스템으로 그 이용범위가 크게 확대되고 있다. 이러한 고용량 리튬이온 배터리 구현을 위해, 새로운 소재의 개발이 필요하다. 실리콘 소재 (Silicon, Si)는 높은 이론용량 (4212 mAh g-1)과 낮은 구동 전압, 낮은 가격 등으로 인해 차세대 음극소재로 각광받고 있다. 하지만, 배터리 사이클 중 Si의 큰 부피변화, 낮은 전기 전도도 등의 Si 음극 소재의 문제로 인해, 그 상용화에는 아직 문제가 남아 있다. 또한, 배터리 사이클 중 Si의 수축/팽창은 구조 붕괴와 더불어, Si 입자간의 상호 연결 또한 끊어지게 한다. 이러한 문제를 해결하기 위해, Nano-sized Si에 대한 연구가 활발히 진행되어왔다. Nano-sized Si가 Si microparticle 보다 뛰어난 성능을 보여주긴 하지만, 낮은 tap density, initial columbic efficiency 등으로 인해, 실제 상용화 공정에서는 scale-up이 필요하다. 본 연구에서는 물리적 및 화학적 개질을 통한 Si microparticle을 합성하였으며, 이러한 새로운 소재의 Si를 Si/Graphite 복합체 전지 구동을 통해 특성을 확인하였다. |
