초록 |
리튬이차전지의 음극활물질은 높은 용량, 저렴한 가격을 갖지만, 충/방전 시 심한 부피팽창에 따른 극판으로부터의 박리와 낮은 전기전도성으로 인해 만족할 만한 전기화학적 특성을 얻기 힘들다. 따라서, 금속산화물에 중공 구조를 적용함으로써 충/방전 시 부피팽창에 따른 응력 해소 및 리튬 이온의 활물질 내 빠른 확산을 통해 리튬이차전지의 수명 및 율속 특성을 향상시키고자 한다. 본 연구는 이중 쉘을 갖는 1차원 나노벨트를 전기방사공정 후 열처리 과정 중 연속적인 연소 및 수축의 과정을 통해 합성했다. 합성된 이중 쉘을 갖는 1차원 나노벨트는 1 A g-1 의 높은 전류 밀도에서 200 사이클 후 992 mA h g-1 의 용량을 나타냈으며 10 A g-1 의 전류 밀도에서 531 mA h g-1 의 높은 용량을 나타냈다. 이중 튜브 구조의 계층적 공공은 충/방전 시 리튬이온의 빠른 확산 및 부피팽창에 의한 응력을 효과적으로 수용함으로써 리튬이차전지의 음극활물질 적용 시 고출력, 고용량, 및 장주기 특성 도출이 가능했다. |