화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2021년 가을 (11/03 ~ 11/05, 대구 엑스코(EXCO))
권호 25권 2호
발표분야 포스터-에너지저장·변환
제목 초기 리튬 전착 및 용출 조건에 따른 리튬메탈전지의 수명 특성에 관한 연구
초록 리튬이온전지의 에너지 밀도의 한계를 극복하기 위한 방안으로 리튬 금속을 음극으로 사용하는 리튬메탈전지가 차세대 배터리로 주목받고 있다. 그럼에도 불구하고 리튬메탈전지의 충방전 과정 중 리튬 덴드라이트가 성장하여 전지의 성능 열화와 안전성을 위협한다. 상용 수준에서의 리튬메탈전지 구동 시 초기 리튬 전착시 형성되는 덴드라이트는 리튬메탈 음극의 큰 부피변화를 수반하게 되고 지속된 사이클에서 두터운 기공성의 부동태 층을 형성하여 용량저하의 주 원인으로 여겨지고 있다. 본 연구에서는 초기 리튬 전착 및 용출 조건을 제어함에 따른 리튬메탈 음극의 형상제어와 이에 따른 사이클 성능 영향에 대해 다루고자 한다. 초기 리튬 형상을 결정하는 요인인 전해질의 종류와 전류 밀도 및 전기화학적 구동 모드 (정전류, 정전압 혹은 펄스 등) 에 따른 리튬메탈 표면 형상 및 계면 조성을 분석하고, 이후 전기화학적 사이클 성능을 비교하였다. 이를 바탕으로 상용 수준 전지 설계에서 리튬메탈전지의 용량 유지 특성을 개선하기 위한 초기 안정화 사이클 프로토콜 설계 원리를 도출하고자 한다.
저자 서지연, 임민홍, 이홍경
소속 대구경북과학기술원
키워드 Li-metal batteries; lithium dendrite; Homogeneous plating/stripping
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