화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2019년 가을 (10/30 ~ 11/01, 삼척 쏠비치 호텔&리조트)
권호 25권 2호
발표분야 F. 광기능/디스플레이 재료 분과
제목 전해 이산화 망간을 이용한 파이버형 Li 일차전지 제조 및 성능평가
초록 유연성을 지닌 휴대용 전자 장치는 환경 모니터링, 센서, 디스플레이 및 의료 장치의 임플란트 등 공간이 협소해 사람의 이동이 불가능한 분야 및 웨어러블 분야에서 광범위하게 연구되었다. 이러한 전자 장치의 일반적인 기능을 수행하기 위해 해당 전원이 필요하다. 그러나 보통의 전력 장치는 무겁고 부피가 커서 유연한 전자 장치의 목적에 적합하지 않다. 따라서 유연한 전자장치에 적합한 유연한 전원 장치의 도입이 필수적이다. 1차원 구조의 고유한 장점, 우수한 유연성 및 통합이 용이한 파이버형 리튬 이온 전지 및 슈퍼 커패시터와 같은 파이버형 에너지 저장 시스템은 웨어러블 전자 제품에 가장 유망한 전기 화학 시스템이다.
리튬 일차 전지는 건전지, 알칼라인 전지, 탄소 건전지와 같은 많은 다른 유형의 배터리와 비교할 수 없는 장점을 가지고 있다. 높은 공칭 전압, 높은 에너지 밀도 및 긴 저장 수명, 연간 1% 미만의 자가 방전, 넓은 작동 온도 범위의 장점으로 인해 군사 및 산업 시스템 및 소비자 애플리케이션에서 가장 널리 사용되는 전원 중 하나이다.
본 연구는 전해 이산화 망간을 이용하여 파이버형 고성능 Li-MnO2 일차전지를 제조하였다. Li호일을 음극으로 사용하고 EMD호일을 양극으로 사용하여 Li-MnO2 파이버형 일차 전지를 제조하고 방전 특성을 측정했다. 액체 전해질로 제조된 Li-MnO2 일차 전지는 223.8 mAh / g의 높은 비용량 및 2.6V의 전압 플랫폼을 나타냈다. 이 비용량은 같은 전극으로 구성된 코인셀의 용량의 얼마에 해당하는 값으로 평면형 구조뿐 아니라 파이버 구조에서도 성능이 잘 유지됨을 확인할 수 있었다. 또한 휘발성과 인화성이 높은 유기 액체 전해액을 대신한 젤 폴리머 전해질을 적용한 일차전지의 성능을 측정 비교하였다.
저자 나몽아1, 소혜미2, 김천중3, 현승민4
소속 1Dept. of Materials Science and Engineering, 2Chungnam National Univ., 3Daejeon 34134, 4South Korea
키워드 <P>lithium primary battery; electrolytic manganese dioxide (EMD); fiber-typed; wearable</P>
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