화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2017년 가을 (10/25 ~ 10/27, 대전컨벤션센터)
권호 23권 2호, p.1852
발표분야 에너지 환경
제목 나트륨이온전지의 에너지밀도 향상을 위한 양극첨가제 합성과 특성 연구
초록 현재 나트륨이온전지 (Na-ion Battery, NIB)에서 일반적으로 사용되는 음극소재인 하드카본은 초기 충∙방전 시 충전용량 대비 방전용량이 80% 수준 밖에 되지 않아 양극 용량 중의 일부가 이를 보상하는데 사용되어 셀 용량 및 에너지 밀도 감소의 문제점이 있다.
본 연구에서는 이 문제점을 해결하기 위해 비가역이 큰 양극첨가제를 개발하여 전극에 적용하므로 양극 용량의 감소를 최소화하고 음극의 비가역을 보상하고자 하였다. Na Source (NaN3, NaNO3)를 이용하여 양극첨가제NaxCoyOz series (Na6Co2O6, Na4CoO3, Na3CoO2)를 합성하였으며 물리적/전기화학적 평가를 통해 양극첨가제 특성을 확인하였다. 1.15-3.8 V (vs. Na/Na+), 0.05 C에서 각각 초기 충•방전 거동을 비교한 결과, Na4CoO3 소재가 334.4 mAh•g-1의 비가역 용량과 3.0 V 영역 대의 높은 평균 충전전압을 보였다. 합성된 Na4CoO3를 양극에 첨가한full cell 설계 및 평가를 통해 Na4CoO3가 음극의 비가역 보상과 나트륨이온전지의 셀 용량 및 에너지밀도를 향상시킬 수 있는 효과적인 양극첨가제 소재임을 보고한다.
저자 이현주, 김점수
소속 동아대
키워드 에너지전환
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