| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2011년 봄 (05/26 ~ 05/27, 제주 휘닉스 아일랜드) |
| 권호 | 17권 1호 |
| 발표분야 | C. Energy and the Environment Technology(에너지 및 환경재료) |
| 제목 | TiO2 나노구조체의 합성 및 리튬이온 이차전지 응용 |
| 초록 | 리튬 이차 전지의 고용량화, 초소형화에 있어 전지를 구성하는 전극 재료의 특성이 매우 중요시 되며, 최근 리튬 이차전지용 전극 물질의 특성을 개선하기 위한 방안으로 높은 비표면적을 가지는 나노구조체에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 나노구조체를 이용한 리튬 이차전지용 전극은 기존의 벌크 구조에 비하여 높은 비표면적을 가지고 있어 리튬 삽입 반응시 생성되는 전자의 이동을 빠르게 하여 전자의 손실을 최소화시킬 수 있으며 전극과 전해질의 큰 접촉 면적을 증가시켜 높은 충방전율을 획득할 수 있는 장점을 가지고 있다. 이러한 음전극 재료 중에서 TiO2 나노구조체는 전자 이동이 원활한 구조적 특징, 우수한 물리화학적 특성, 전지의 충전 시 전위가 현재 상용화되고 있는 탄소 음극물질에 비해 높기 때문에 리튬 이차전지용 전극 재료로서 주목 받고 있다. 본 연구에서는 그물 형태의 Ti mesh 기판을 부식시켜 TiO2 나노구조체를 합성하고 이를 기반으로 한 리튬이온 이차전지를 제작하여 전기화학적 특성을 평가하였다. Ti 기판을 potassium hydroxide 수용액을 사용하여 부식시키고 열처리 온도에 따른 미세구조 및 결정구조 변화에 따른 전기화학적 특성 변화를 조사하였다. 합성된 TiO2 나노구조체는 50 nm의 직경을 가지며 mesh 형태의 Ti 금속 기판 위에 나노선이 서로 연결되어 있었으며, 열처리 온도에 따라 anatase와 rutile 상이 공존하거나 단일상으로 존재하였다. 나노구조체를 이용한 전기화학적 특성을 평가하기 위하여 반쪽셀(half-cell)을 구성하였으며 전지의 용량 및 싸이클 특성을 포함하는 전기화학적 특성을 평가하였다. |
| 저자 | 주필중1, 강진구2, 최영진2, 김상식1, 박재관2 |
| 소속 | 1고려대, 2한국과학기술(연) |
| 키워드 | nanostructures; Li-ion battery; anodes |
