화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2022년 봄 (05/11 ~ 05/13, 제주국제컨벤션센터(ICC JEJU))
권호 26권 1호
발표분야 포스터-전기화학
제목 리튬 전착 모델링을 이용한 전해질 내 리튬 이온 분포 제어에 따른 리튬 덴드라이트 억제 연구
초록  리튬 이차 전지에 요구되는 전지의 고에너지밀도화를위한 방안으로 높은 이론 용량 (3860 mAh g-1)과 낮은 환원 전위 (-3.04 V vs. SHE)를 가진 리튬 금속을 음극으로 적용하기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 하지만 리튬 금속을 사용할 경우 전해질에서의 불균일한 리튬 이온 공급과 리튬 금속 표면의 리튬 이온 고갈 등에의한 리튬 덴드라이트 성장이 나타나고, 이는 리튬 금속 전지의 수명 저하와 내부 단락에 의한 안전성문제로 이어질 수 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 전해질과 리튬 금속 계면에서의 리튬 이온 분포를개선하는 것이 중요한 방안 중 하나로 여겨지고 있다.

 본 연구에서는 리튬 덴드라이트 형상을모사하기 위한 리튬 전착 모델을 개발하였다. 이 모델을 활용해 전해질과 SEI 내 리튬 이온 농도 분포에 따른 리튬 전착 시 기하학적-전기화학적특성을 모사하였다. 또한 전지 내 리튬 이온 거동을 제어함에 따라 농도 분포가 균일해졌을 때 리튬 전착거동이 효과적으로 개선되는지를 확인하고자 하였다.
저자 김수환, 임민홍, 박주남, 이홍경, 이용민
소속 DGIST
키워드 리튬 덴드라이트; 리튬 금속 전지; 리튬 이온 분포; 리튬 전착; 시뮬레이션
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