화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2021년 가을 (11/03 ~ 11/05, 대구 엑스코(EXCO))
권호 25권 2호
발표분야 포스터-에너지저장·변환
제목 고성능 포타슘 이온 전지를 위한 아연 셀레나이드와 질소 도핑된 다공성 탄소 섬유 복합재료 개발
초록 아연 셀레나이드는 친환경적이고 높은 이론 용량을 가지기 때문에 포타슘 이온 배터리의 음극 소재로서 많은 주목을 받고 있다. 하지만 충∙방전 과정 동안의 심각한 부피 변화와 집적 때문에 합리적인 구조 설계가 필요하다.
본 연구에서는 다공성 구조를 위한 template와 아연 셀레나이드의 전구체로서 작용하는 ZIF-8을 PAN과 전기 방사한 후 열처리하여 아연 셀레나이드와 질소 도핑된 탄소 섬유가 복합된 다공성의 1차원 구조 물질(ZnSe@PCNF)을 제조하였다. 1차원 구조는 포타슘 이온을 저장하기 위한 더 많은 활성 부위를 제공하고 이온의 확산 경로를 단축시키며 구조적으로 안정하다.
또한, 탄소 골격은 충∙방전 동안 ZnSe의 부피팽창을 제어하여 사이클 안정성을 크게 향상시킬 수 있고, 다공성 구조는 활성물질과 전해질 간의 충분한 접촉 면적을 제공하여 이온 수송을 용이하게 한다. 이러한 이점들로 인해 ZnSe@PCNF는 매우 뛰어난 전기화학적 성능을 보여준다.
저자 나정호, 박승근
소속 중앙대
키워드 ZnSe; porous carbon; electrospinning; Potassium ion battery
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