화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2021년 가을 (11/03 ~ 11/05, 대구 엑스코(EXCO))
권호 25권 2호
발표분야 포스터-에너지저장·변환
제목 리튬 이차 전지의 고전압 구동을 위한 LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2 전극 내 Al2O3 첨가 효과 분석
초록 전기자동차에 대한 수요가 증가함에 따라 리튬이차전지의 에너지밀도를 높이기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 리튬이차전지의 거동 전압을 높이면 쉽게 에너지 밀도를 높일 수 있지만 LiNixMnyCo1-x-yO2 전극을 양극으로한 리튬이차전지를 고전압 구동 시 저해질의 분해, 전이금속의 용출, 양극활물질의 상변이와 같은 부반응으로 인해 그 사용이 제한적이다. 특히 LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2/graphite full cell은 고전압 구동 시 열화가 가속화되는 것으로 알려져있다.
본 연구에서는 고전압 구동에서 Al2O3의 효과를 확인하기 위해 PVdF 바인더 용액에 Al2O3를 첨가하여 LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2 전극을 제작하였다. 준비된 graphite음극과 LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2 양극을 이용하여 2031 coin-type full cell을 조립한 후 고전압에서의 수명특성 및 전기화학적 특성을 평가하였다. 이후 성능향상의 원인을 밝히기 위해 SEM, XPS, ICP-OES를 이용하여 장기 사이클 이후의 전극을 분석하였다. 이 연구는 복잡한 코팅 공정없이 Al2O3를 전극 내에 간단히 첨가함으로써 고전압 구동 특성 향상을 가져온다는 의의가 있다.
저자 김나연, 진다희, 변승우, 이용민
소속 DGIST
키워드 Al2O3 additives; high-voltage; lithium-ion batteries
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