| 초록 |
환경 오염 및 지구 온난화 등의 문제점이 심각해짐과 더불어 4차 산업혁명 및 사물 인터넷 등에 대한 관심이 높아지고 있다. 이로 인해 다양한 전자소자 및 에너지 저장 시스템에 적용되는 에너지 저장 소자들에 대한 관심 또한 높아지고 있다. 이러한 에너지 저장 소자들은 친환경성 및 고성능화가 요구되고 있으며, 요구되는 특성에 따라 리튬이온전지, 슈퍼커패시터, 연료전지 및 레독스 흐름 전지 등 다양한 에너지 저장 소자가 적용되고 있다. 이 중 리튬이온전지는 높은 에너지 밀도, 휴대 용이성 및 환경 친화적 특성 등의 장점으로 인해 스마트폰, 노트북 및 전기 스쿠터뿐만 아니라 최근 급격한 시장 확대가 이루어지고 있는 전기자동차의 주 전력원으로 적용되어 많은 관심을 받고 있다. 현재 전기자동차의 가장 큰 문제점은 주행 거리, 충전 속도 및 안정성이며, 이를 해결하기 위해 리튬이온전지의 용량, 급속 충전 성능 및 수명 등의 에너지 저장 성능을 향상시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 리튬이온전지는 양극, 음극, 전해질 및 분리막으로 구성되어 있고, 이 중 양극은 리튬이온전지의 용량, 급속 충전 성능 및 수명 등의 에너지 저장 성능을 결정하는 주요 구성 성분이다. 따라서, 본 연구에서는 리튬이온전지 양극의 급속 충전 성능 및 안정성을 향상시키기 위해 양극 활물질의 표면 코팅을 진행하였다. 표면 코팅 된 양극 활물질은 전기전도도 상승 및 금속 용출 억제의 효과로 인해 급속 충전 성능 및 안정성이 향상될 것이다. 양극 활물질 표면 코팅층이 에너지 저장 성능을 향상시키는 메커니즘을 분석하기 위해 주사전자현미경, 투과전자현미경, X-선 회절 분석 및 X-선 광전자 분광법 진행하였다. 또한, 전기화학적 특성평가는 리튬이온전지 코인타입 반쪽셀을 통해 정전류 충방전법을 통해 진행되었다. 위 내용은 2021년 추계 학술대회에서 더 자세히 논의될 것이다. |
