화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2013년 봄 (05/01 ~ 05/03, ICC JEJU)
권호 17권 1호
발표분야 포스터-전기화학
제목 리튬이온전지의 고용량 음극 개발을 위한 은 증착을 통한 실리콘 나노입자의 성능 향상에 대한 연구
초록 리튬이온전지는 높은 에너지밀도로 현재 가장 널리 사용되는 에너지 저장 매체이다. 그러나 전기자동차나 스마트그리드 시스템 등에 사용하기 위해서는 현재의 흑연음극과 리튬코발트산화물을 사용하는 것보다 더 뛰어난 성능이 필요하고 이를 위해 가장 높은 가능성을 지닌 것으로 여겨지는 음극활물질이 실리콘이다. 실리콘은 최대 4200mAh/g에 달하는 높은 이론용량을 가지는 합금반응 전극물질로 리튬전극대비 낮은 전압범위에서 반응하기 때문에 높은 용량과 에너지밀도를 모두 기대할 수 있지만 리튬이온과 반응시 부피가 약 300% 이상 증가하는 문제점을 가지고 있어 충방전이 거듭될수록 전극이 파괴되는 문제가 제기되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 실리콘 음극에 대해 가장 많이 시도되고 있는 방법은 입자를 나노화하면서 다양한 구조의 탄소와 복합하여 사용함으로써 부피팽창을 완화하고 전도도를 향상시키는 것이다. 이렇게 실리콘 입자를 나노화하여 사용할 때 표면적의 증가로 SEI의 중요성이 증가하게 된다. 이번 연구에서는 실리콘 나노입자의 표면에 은을 증착시켜 SEI의 변화를 꾀함으로써 성능 향상을 유도하고 그 기작을 각종 분석장비를 통해 분석하였다.
저자 이대혁, 이경재, 유승호, 성영은
소속 서울대
키워드 Lithium ion battery; SEI; silicon
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