학회 | 한국재료학회 |
학술대회 | 2012년 가을 (11/07 ~ 11/09, 라카이샌드파인 리조트) |
권호 | 18권 2호 |
발표분야 | C. 에너지/환경 재료(Energy and Environmental Materials) |
제목 | 이종원소 첨가에 따른 Li2MnSiO4 양극 활물질의 미세구조 및 전기화학적 특성 고찰 |
초록 | 현재 리튬 이온 전지는 휴대전화 및 노트형 컴퓨터 등의 휴대용 전자기기의 전원으로 이용되고 있으며, 향후 차세대 전기자동차용 전원 및 대용량 전력시스템으로써의 활용에 많은 관심을 받고 있다. 한번 충전에 장시간의 작동시간이 요구됨에 따라 고에너지 밀도를 갖는 양극 활물질의 개발에 대한 필요성이 높아지고 있는 실정이다. 이에 따라 최근 Lithium orthosilicate (Li2MnSiO4) 양극 활물질이 각광 받고 있으며, 친환경성 및 저가격화 등의 장점을 갖는다. Li2MnSiO4의 가장 큰 장점은 2개의 리튬원자가 충방전시 반응하는 것이 가능하기 때문에 높은 이론 용량(≥330mAh g-1)을 보이며, Si-O결합으로 인한 열적 안정성으로 인하여 높은 작동전압을 갖는다는 점이다. 그러나 Li2MnSiO4는 낮은 전기전도도로 인하여 실제 적용시 우수한 전기화학적 특성 구현에 어려움이 있어, 다양한 합성 방법-이종원소 첨가, 나노구조체 활용 등-을 통하여 양극재로의 성능 개선이 진행되고 있다. 본 연구에서는 Li2MnSiO4의 전기화학적 특성향상을 위하여 sol gel method를 이용하여 합성 조건 및 조성 변화 변수를 주며 합성하였다. X-ray diffraction(XRD), Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM) 및 High Resolution-Transmission Electron Microscopy(HR-TEM) 등을 이용하여 단일상과 결정구조를 확인하였고, 합성된 양극 활물질의 전기화학특성은 2032 코인셀 조립을 통하여 평가하였다. |
저자 | 김수진, 최성호, 정하균 |
소속 | 한국화학(연) |
키워드 | cathode materials; lithium orthosiliscates |