학회 | 한국재료학회 |
학술대회 | 2010년 가을 (11/11 ~ 11/12, 무주리조트) |
권호 | 16권 2호 |
발표분야 | C. Energy and the Environment Technology(에너지 및 환경재료) |
제목 | 상전이 법에서 비용매 함량에 따른 리튬이차전지 PVDF 분리막의 제조특성 |
초록 | 본 연구에서는 기존 상용화된 리튬이차전지용 PE 분리막의 내열성 및 전해액 함침성을 향상시키기 위하여 상전이법에서 비용매로써 물의 함량을 달리하여 PVDF (polyvinylidene fluoride) 고분자 물질을 기존 PE 분리막 양면에 코팅하여 제조된 분리막의 특성을 평가하고 이를 리튬이차전지 분리막으로 적용 평가하였다. 기존 상용화된 분리막으로는 Tonen사 PE 분리막을 사용하였고, 10 wt% PVDF 고분자물질을 아세톤용매에 완전히 용해시킨 후 비용매로써 물의 함량을 0 wt% ∼7.5 wt%까지 변화시켜가며 분리막을 제조하였다. 제조된 분리막의 표면특성은 주사전자현미경으로 관찰한 결과 비용매인 물이 첨가된 경우 분리막 표면에 많은 기공들이 관찰되었다. 전해액 함침특성은 1M LiPF6 EC/DMC (1:1 vol) 전해액에서 1시간동안 유지한 후 측정한 결과 비용매인 물이 첨가된 경우 전해액 함침특성이 향상되었고, 특히 물의 첨가량이 5 wt%일 경우 가장 높은 전해액 함침 특성을 나타내었다. 또한 Electrochemical Impedance Spectroscopy로부터 이온전도도 및 계면특성을 측정한 결과 비용매인 물의 첨가량이 증가할수록 이온전도도가 증가됨을 확인하였다. 이를 리튬이차전지 분리막으로 적용평가는 양극으로 LiCoO2, graphite를 음극으로 사용하여 1.15M LiPF6 in EC/PC/EMC/DEC (55:50:10:5, v/v) 전해액에서 2.7 V ∼ 4.2 V에서의 충방전 실험결과 비용매인 물의 첨가량이 5wt%에서 전지성능이 가장 우수하였고, 이때 전지의 용량은 141 mAh/g을 나타내었다. |
저자 | 장덕례, 김영미, 안민영 |
소속 | 한국생산기술(연) |
키워드 | 리튬이차전지; 상전이법; 분리막 |