화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2020년 가을 (10/28 ~ 10/30, 광주 김대중컨벤션센터(Kimdaejung Convention Center))
권호 24권 1호
발표분야 포스터-에너지저장·변환
제목 리튬이차전지 양극의 다층 구조 설계에 따른 전기화학적, 기계적 특성과 효과Effect of multi-layer cathode on Electrochemical and Mechanical Performance of Lithium Secondary Batteries
초록 고분자 바인더는 리튬이차전지 내에서 복합 전극의 계면 접착력과 내부 결착력 같은 기계적 특성을 유지하기 위해 사용된다. 그러나 고분자 바인더의 함량이 증가할수록 전지용량이 감소하게 되고, 전해액의 함침에 의해 팽윤되어 탈리가 일어나는 등 전기화학적 특성 저하를 야기한다. 반면에 고분자 바인더의 함량을 낮출 경우, 결착력이 약화되어 탈리 현상이 발생하고 이로 인해 전극의 기계적 특성이 저하될 수 있다. 따라서 고분자 바인더를 적게 사용하여 복합 전극의 전기화학적 특성은 증가시키면서도, 기계적 특성을 유지할 수 있어야 한다.
본 연구에서는 양극을 설계함에 있어서 두 층이 각각 다른 조건으로 설계된 다층 구조를 도입하였다. 하부 층을 열처리하여 바인더를 변성시킨 다층 구조 양극을 제작하였다. 이후 SAICAS (Surface And Interfacial Cutting Analysis System) 장비를 이용해 복합 전극의 내부 결착력과 계면 접착력을 측정하여 기계적 특성을 분석하고, 설계와 같이 다층 구조가 형성되었는지 확인하였다. 또한, 해당 복합 전극을 기반으로 Coin cell을 제작하여 다양한 분석법(AC-IR, C-rate test 등)을 통해 전기화학적 특성을 분석하였다.
저자 박철, 변승우, 이용민
소속 DGIST
키워드 리튬이차전지; 양극; 다층구조
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