화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2021년 가을 (11/03 ~ 11/05, 대구 엑스코(EXCO))
권호 25권 2호
발표분야 포스터-전기화학
제목 A Purely Internal silicon-in-Graphite Composite for Utilization as a highly stable and conductive Negative Electrode Material in Lithium-ion Batteries
초록 본 연구는, 흑연/실리콘 소재를 이용한 고용량 고안정성 리튬 이차전지 개발을 목표로 합니다. 최근 전기차, 에너지 저장 장치등의 신규 거대 시장이 형성되면서 국내외 기업이나 국가적 차원으로 많은 연구가 되고 있습니다. 실리콘은 높은 이론 용량으로 인해 리튬 이온 배터리의 유망한 양극 재료중 하나로 제안되고 있습니다. 하지만 lithiation/delithiation 중 음극 전극의 벌크 상에서 실리콘의 큰 부피 변화가 발생하고, 실리콘 층과 전해질의 접촉으로 인한 부반응으로 리튬 이온의 이동을 방해합니다. 본 연구는, 외부 실리콘층을 제거하여 흑연 기공 내에만 실리콘을 위치시켜, 전극의 부피 팽창 최소화 및 전해질과의 접촉 면적을 감소시켰습니다. 개발 된 복합 재료는 초기 충전 및 방전 용량에서 각각 567.5 mAh / g 및 538.4mAh / g으로 94.9 %의 인상적인 ICE 달성 및 용량의 증가를 증명하고 있습니다. 또한 100 사이클에서 99.87 %의 쿨롱 효율과 94.62 %의 방전 용량 유지율을 달성했습니다.
저자 이채원1, 김창우1, 손윤국2, 이재원3, 최재홍1, 윤정식1, 오필건1
소속 1부경대, 2조선대, 3충남대
키워드 LiBs; Graphite/silicon; High Capacity; Interface Instability
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