| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2016년 가을 (11/16 ~ 11/18, 경주 현대호텔) |
| 권호 | 22권 2호 |
| 발표분야 | C. 에너지 재료 분과 |
| 제목 | Characteristics of Boron-doped NCM Cathode Materials Synthesized with Different Boron Sources |
| 초록 | 최근 전기자동차의 수요가 증가하면서 에너지 밀도가 높은 양극소재에 대해 많은 연구들이 진행되고 있다. 많은 양극소재 중에서도 Ni,Co,Mn 이 전이금속 층에 존재하는 삼원계 NCM 양극소재는 Ni 함량에 따라 가역용량이 증가하기 때문에 고에너지 후보 소재 중 하나이지만, 반복적인 충/방전과정 동안 구조적 불안정성의 증가로 인한 수명열화가 문제로 제기되고 있다. 이를 해결하기 위한 노력의 일환으로 전이금속 성분 중 일부 물질을 다른 원소로 치환하는 doping 기술이 많이 시도되고 있다. 본 연구에서는 전기전도도가 우수하고 가벼운 원소인 boron을 치환원소로 적용하여 NCM소재의 구조안정화에 대한 효과를 연구하였다. boric acid(BA) 와 boron oxide(BO)를 boron 원료로 사용하여 Li[(Ni0.82Co0.11Mn0.07)0.995B0.005]O2를 합성, 결정구조 및 전기화학적 특성차이를 확인하였다. 합성한 물질을 XRD를 통하여 결정구조를 분석한 결과 별다른 impurity 상 없이 잘 발달된 층상구조의 결과를 보였지만, boron 원료 종류에 따라 peak의 intensity가 달라지는 것을 관찰하였다. 이는 원료물질 차이로 인해 합성 시 반응 메커니즘이 다른 것으로부터 기인한 것으로 생각된다. 전기화학적 특성을 확인하기 위해 정전류/충방전 평가를 진행한 결과 BA와 BO로 처리한 양극활물질의 방전용량이 pristine 대비 각각 10mAh/g 정도 증가하거나 감소하는 결향을 나타냈고, 수명특성과 율특성의 경우에서는 초기 방전용량과 trade off 되는 결과를 나타내었다. 이러한 boron 원료에 따른 합성소재의 결정구조의 차이와 전기화학적 거동이 다르게 나타나는 원인에 대해 자세히 규명하고자 한다. |
| 저자 | 박동준, 김수연, 김점수 |
| 소속 | 동아대 |
| 키워드 | Boron; Doped cathode; NCM |
