| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2019년 가을 (10/30 ~ 11/01, 삼척 쏠비치 호텔&리조트) |
| 권호 | 25권 2호 |
| 발표분야 | C. 에너지 재료 분과 |
| 제목 | 급속 충전용 리튬이온전지를 위한 금속산화물이 내재된 탄소나노섬유의 음이온 이중 도핑 효과 |
| 초록 | 최근 화석연료 고갈 및 지구온난화 문제로 지하자원 저감 및 배기가스 감소를 위하여 전기자동차 보급이 급증하고 있다. 이러한 전기자동차의 동력원으로 슈퍼커패시터, 연료전지, 및 리튬이차전지 등 다양한 에너지 저장 소자가 관심 받고 있다. 특히 리튬이차전지는 높은 에너지밀도, 낮은 메모리 효과 및 환경 친화적인 장점을 갖고 있어 전기자동차의 주 동력원으로 사용되고 있다. 리튬이차전지는 음극, 양극, 전해질, 및 분리막으로 구성되어 있으며, 음극 및 양극에서 전기화학적 산화/환원 반응에 의해 충전 및 방전이 진행된다. 이 중 음극 소재로는 탄소계, 금속산화물계 및 합금계 소재 등이 사용되며, 탄소계 소재는 높은 안정성 및 낮은 가격으로 음극 소재로 주로 사용되고 있다. 하지만 탄소계 전극 소재는 낮은 이론 용량 및 느린 충전 속도로 인해 전기자동차용 리튬이차전지에 적용이 어렵다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 고용량 음극 소재 개발을 위하여 금속 산화물이 내재된 탄소나노섬유를 제조하고, 이들의 급속 충전 특성을 향상시키기 위해 음이온 이중 도핑 연구를 진행하였다. 음이온 이중 도핑 및 금속 산화물이 내재된 탄소나노섬유의 형상 및 구조를 분석하기 위해 주사전자현미경(field-emission scanning electron microscopy) 및 투과전자현미경 (transmission electron microscopy)을 진행하였고, 그들의 결정구조 및 화학적 결합상태를 분석하기 위해 X-선 회절 분석 (X-ray diffraction) 및 X-선 광전자 분광법 (X-ray photoelectron spectroscopy)진행하였다. 또한, 전기화학적 특성평가를 위해 리튬이차전지 코인타입 반쪽셀을 제작하여 galvanostatic charge/discharge 측정을 수행하였다. 위 내용은 2019년 추계 학술대회에서 더 자세히 논의될 것이다. |
| 저자 | 성기욱, 안효진 |
| 소속 | 서울과학기술대 |
| 키워드 | Lithium ion batteries; Anode; Carbon nanofibers; Titanium dioxide; Anion doping. |
