| 초록 |
최근 중대형 리튬이차전지 관련 수요의 급격한 증가에 따라 고용량․고전압 작동이 가능한 신규 양극소재에 대한 관심이 급격히 증가하고 있으며 그 중 over-lithiated layered oxide(OLO) 양극 소재는 차세대 양극 소재로 각광받고 있다. 그러나 OLO 양극소재는 i) 초기 활성화 시 산소 발생으로 인한 전지 내부의 급격한 압력 증가, ii) 산소와 전해액 리튬과의 화학적 반응으로 형성된 물질의 지속적인 전해액분해반응, iii) 고전압 작동에 따른 전해액의 전기화학적 분해반응, iv) 지속적인 전이금속의 용출에 따른 양극 소재의 비가역적인 열화 등으로 인하여 수명 특성이 급격하게 저하되는 문제점을 가지고 있다. 이러한 OLO 소재의 문제점을 개선하고자 본 연구에서는 tris(trimethylsilyl)phosphite(TMSP) 물질을 전해액의 첨가제로 적용함으로서 보다 안정적인 고에너지 밀도 기반의 이차전지를 구현하고자 하였다. 예상되는 TMSP의 작동 메커니즘을 여러 유기분석법을 통하여 규명하였고 실제 전지 특성 평가 결과 TMSP 첨가제는 전지 내부의 화학적/전기화학적 안정성을 향상시킴으로서 OLO 양극 소재의 수명 특성을 크게 개선함을 확인하였다. |
