화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2011년 봄 (05/26 ~ 05/27, 제주 휘닉스 아일랜드)
권호 17권 1호
발표분야 A. Information and Sensor Materials(정보소재 및 센서)
제목 Characterization and synthesis of Li1+xAlxTi2-x(PO4)3 (Al= 0, 0.5) by sol-gel Method
초록 최근, 고체 리튬이온 전도체는 높은 energy density와 긴 수명의 배터리를 가지는 고에너지 리튬이온 배터리, 전기화학 센서, 그리고 슈퍼캐퍼시터와 같은 전자 디바이스의 잠재적인 응용성 때문에 필요로 하고 있다. 그중 lithium-ion 전도성을 나타내는 solid electrolyte가 많이 개발되고 있으며 solid electrolyte는 liquid phase electrolyte보다 소형화, 장수화 및 누액성이 없어 안전하다는 것이 장점 이다. Solid electrolyte에 사용되는 물질은 high ionic conductivity, the high reduction potential, low atomic mass등을 갖추어야 하는데 이를 만족시켜주는 것이 NASICON(Na-Super-ionic-Conductor) 이다. NASICON type은 rhombohedra, space group R3C의 3차원적인 구조를 가지고 있지만 낮은 대칭성과 낮은 온도를 가지고 있다. 하지만, 현재 실온에서 높은 이온전도성을 가진 lithium-ion을 합성하여 보다 좋은 solid electrolyte에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 대표적인 NASICON type의 구조를 가지는 LiTi2(PO4)3 (LTP)은 현재 고용량, 고에너지 밀도, 저온성능의 우수한 특징을 가지고 있다. 또한 대부분 LTP는 고상합성법으로 제조되고 있으나 높은 온도(1200℃)와 긴 유지시간(24 h)이 필요로 하는 문제점이 있다.
따라서 본 연구에서는 NASICON type의 이온전도성이 좋은 LTP와 Al3+이 첨가된 Li1+xAlxTi2-x(PO4)3 (LATP)를 저온에서 제조하기 위해 sol-gel법을 이용하여 응집이 적고 입도가 균질하며 미세한 분말을 제조하였다. pH, 합성방법, 소결온도 등을 조절하였으며 합성된 분말은 XRD, TG-DTA, FT-IR, SEM 등을 이용하여 분석을 행하였다. 소결체의 상대밀도와 이온전도도를 측정하였다.
저자 Jung-In Moon1, Kang-Nyun Baek2, Dae-Young Lim3, Jeong-Hwan Song4
소속 1Dept. of Materials Eng., 2PaiChai Univ, 3CIJ Corporation, 4Dept. of Information & Electronic Materials Eng.
키워드 lithium-ion conductivity; solid electrolyte; LATP
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