| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2006년 봄 (05/19 ~ 05/20, 경상대학교 ) |
| 권호 | 12권 1호 |
| 발표분야 | 에너지환경재료 |
| 제목 | 기계적 합금화법에 의한 나트륨-황화철전지의 전기화학적 특성 |
| 초록 | 최근 휴대용 전자기기의 급속한 발전으로 인하여 높은 에너지 밀도, 낮은 가격, 소형화, 긴 수명, 안전성, 환경 친화적 요소를 갖춘 이차전지가 요구되고 있다. 상용화된 이차전지는 납축전지 (lead-acid battery)와 니카드전지 (Ni/Cd battery), 니켈/수소저장합금 (Ni/MH) 전지, 리튬이온전지를 들 수 있다. 납축전지, 니카드전지는 전극 활물질로 사용되는 납, 카드뮴이 유해물질로서 심각한 환경오염을 유발시키기 때문에 점차 사용이 규제되고 있으며, 에너지 저장밀도(≤50 Wh/kg)도 낮기 때문에 전기자동차, 전기장치, 휴대용 전자 기기의 전원으로 적용하기에 많은 어려움이 있다. 또한, Ni/MH 전지는 유해물질을 함유하고 있지는 않지만 중량당 에너지 밀도가 450 Wh/kg으로써 낮은 편이다. 리튬을 음극으로 이용하는 리튬전지는 리튬의 낮은 밀도와 높은 표준 환원전위로 인하여 높은 전압과 고 에너지 밀도의 실현이 가능하다. 그러나 음극으로 리튬금속을 사용할 경우 충･방전이 진행되는 동안 수지상 (dendrite)의 형성으로 인하여 전지단락에 의한 폭발의 위험성이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 음극재료를 리튬 금속 대신 탄소 재료로 대체하고, 전극재료로서는 리튬 전이금속 산화물을 사용하여 리튬 이온의 층간 삽입 (intercalation)반응을 이용한 리튬이온전지가 상용화되고 있다. 현재 상용화된 리튬이온전지에 사용되는 전극 활물질은 LiCoO2이며 최근에는 LiNiO2, LiMn2O4, V2O5 등으로 대체하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있으나, 이론에너지밀도가 낮으므로, 전지의 에너지밀도를 높이는 것은 한계가 있다. 따라서 고 에너지밀도의 전지를 개발하기 위해서는 이론에너지밀도가 큰 새로운 전극재료에 대한 연구가 필요하다. 나트륨은 이론에너지밀도가 크고 가격이 낮다는 장점을 가진다. 이전 연구에 의하면 나트륨 전지는 작동온도가 높아 부식등의 많은 문제점이 발생한다. 이에 본 연구에서는 저가의 유황과 철을 기계적 합금화법으로 황화철을 제조하여 상온에서 나트륨-황화철 전지의 특성에 관하여 연구하였다. |
| 저자 | 안효준, 허보영, 김기원, 김태범 |
| 소속 | 경상대 |
| 키워드 | 나트륨전지; 황화철 |
