| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2020년 가을 (11/18 ~ 11/20, 휘닉스 제주 섭지코지) |
| 권호 | 26권 1호 |
| 발표분야 | C. 에너지 재료 분과 |
| 제목 | RF Reactive Sputtering을 이용한 산소 유량 변화에 따른 LiNi0.5Mn1.5O4 박막의 특성 비교 |
| 초록 | 오늘날 전자기기들이 점차 소형화됨에 따라 전자회로의 집적화 요구가 증가하기 시작하였다. 이와 같은 흐름에 있어서 문제점은 초소형 전자 부품 소자의 구동을 위한 에너지원의 개발이다. 즉 초소형화되어 가는 전자기기들에 부합되는 초소형의 전지가 필요하게 된 것이다. 그러나 기존의 이차 전지의 경우 분말형 전극을 액상의 전해액 혹은 겔형 전해액과 결합한 형태로써, 그 형태와 크기에 큰 제한을 받는다. 즉, 소자의 크기가 작아지는 것에 부합되는 초소형의 전지가 필요함에 따라서 보다 완벽한 마이크로 시스템의 구현을 위하여 고성능 박막 전지의 개발이 필수적이다. 현재 리튬 이차 전지의 양극 재료로써 LiCoO2가 상업적으로 많이 사용되고 있다. 그러나 Co계 리튬 이차 전지는 Co의 한정된 매장량으로 인한 가격 문제, 환경파괴문제 그리고 인체에 대한 유해성 때문에 새로운 양극 재료의 개발이 활발히 진행되고 있다. 또한 LiCoO2는 4 V 영역의 양극 재료로써 소형화 됨에 따라서 에너지 밀도 및 출력에 한계를 나타낸다. 이러한 문제점을 대체할 수 있는 방법 중 LiNi0.5Mn1.5O4 양극 재료는 4.7 V 이상의 고전압 재료로써 차세대 리튬 이차 전지의 양극 재료로써 촉망 받는 재료 중 하나이다. 본 연구에서는 이러한 LiCoO2 양극 재료를 대체하고, 향후 고 에너지 밀도 및 출력 박막 리튬 이차전지 개발을 위한 고전압 LiNi0.5Mn1.5O4 박막을 스테인레스 기판 위에 RF reactive sputtering을 이용하여 산소 유량에 따른 박막의 물리적, 전기화학적 특성을 평가하였으며, 제 1원리 계산을 통하여 LiNi0.5Mn1.5O4 내 산소 공공이 Li 이온 확산 메커니즘에 미치는 영향에 대하여 분석하였다. |
| 저자 | 김종헌, 김현석 |
| 소속 | 충남대 |
| 키워드 | RF Reactive sputtering; LiNi<SUB>0.5</SUB>Mn<SUB>1.5</SUB>O<SUB>4</SUB>; First-principle calculation |
