화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2021년 가을 (11/03 ~ 11/05, 대구 엑스코(EXCO))
권호 25권 2호
발표분야 포스터-에너지저장·변환
제목 흑연 음극 소재 및 설계에 따른 리튬이온 전지 급속 충전 성능 비교
초록 최근 전기차의 보급이 확대됨에 따라 소비자들은 리튬이온 전지의 장수명과 급속 충전에 관한 관심이 커지고 있다. 현재 리튬이온 이차전지에서 사용하는 음극의 경우, 흑연으로 구성되며 흑연 종류에 따라 전지의 특성이 바뀔 수 있다. 또한, 급속 충전 시에는 큰 과전압으로 인해 흑연 음극에 발생하는 리튬 전착으로 인한 성능 열화와 안전성의 문제가 제기되고 있다. 따라서 본 연구에서는 상용 구형 천연 흑연과 판형 인조 흑연을 음극활물질로 사용하여 박막과 후막에서의 급속 충전 (10 분) 및 수명 특성을 확인하였다. 리튬이온 전지 전극 두께가 얇아질수록, 흑연의 형태가 구형에 가까울수록 급속 충전에서의 성능이 우수함이 확인되었다. 특히, 얇은 전극 두께에서, 흑연의 형태가 구형이 될 경우, 100 사이클 이후 용량 유지율이 2배 향상되는 것을 확인하였다. 또한, 고에너지 밀도 전극에서도 구형 흑연이 우수함을 검증하였다. 이를 흑연 소재 구조 및 전지 사후 분석을 통해 규명하고자 한다.
저자 이민주, 신예원, 이현태, 안형국, 이홍경
소속 대구경북과학기술원
키워드 천연 흑연; 인조 흑연; 급속 충전; 수명 특성; 리튬이온 전지
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