화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2007년 가을 (10/26 ~ 10/27, 한국과학기술원)
권호 13권 2호, p.1868
발표분야 에너지/환경
제목 PECVD를 이용한 리튬 이온 전지 양극 활물질 표면 개질에 관한 연구
초록 리튬이차전지에서 LiCoO2는 현재 가장 많이 사용되고 있는 양극 활물질이다. 하지만 4.4V 이상의 고전압 구동에 있어서 충전 시에 리튬 이온이 다량 빠져나오며 원자가를 맞추기 위해서 Co3+ 이온이 불안정한 Co4+ 이온으로 산화하게 된다. 이때 불안정한 Co4+ 이온은 전해질에 녹아 들어가며 1차적으로 LiCoO2의 구조붕괴가 일어나게 되고 2차적으로 임피던스가 증가하게 된다.
이런 문제점을 해결하는 방법으로 LiCoO2 입자의 구조붕괴를 막고 전해액과의 직접적인 접촉을 줄여 구조적으로의 안정성을 확보하기 위하여 금속산화물(ZnO)을 코팅하였다.
이번 연구에 사용된 PECVD는 플라즈마에 의해 활성된 precursor와 활물질간의 점착력을 높일 수 있고 step coverage가 좋기 때문에 전체 면적에 걸쳐 균일하게 코팅이 가능하다는 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는 활물질의 안정성과 안전성 향상을 위하여 PECVD를 이용하여 금속산화물을 코팅하였으며, 균일한 코팅을 위하여 substrate에 교반기를 설치하여 활물질을 교반하였고 코팅시간에 따라서 코팅율을 조절함으로써 리튬이차전지에 쓰이는 양극활물질의 전기화학적인 특성이 향상됨을 알 수 있었다. 코팅된 양과 코팅 여부는 AAS와 SEM을 통하여 조사하였으며, 직접 전지를 만들어 사이클 보존능력이 향상된 것을 확인하였다.
저자 최정우1, 이중기1, 임종주2
소속 1한국과학기술(연), 2동국대
키워드 리튬이차전지; 양극활물질; PECVD
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