| 초록 |
현재 다양한 2차 전지 중 가장 많이 이용되는 리튬이온 전지는 높은 가역성, 높은 에너지밀도, 긴 충방전 수명, 친환경 등의 매력적인 장점으로 주목 받고 있다. 노트북, 스마트폰, 스마트시계, 테블릿 PC 등 휴대용 전자기기에서부터 전기 자동차전기, 전기 오토바이 및 전기 자전거용 대용량 전력원에 이르기 까지 다양한 응용 분야에 쓰이고 있다. 리튬이온 전지의 4대 주요 구성품은 음극, 양극, 전해질, 분리막이며, 이중 전극인 음극과 양극은 리튬이온 전지의 에너지 저장능력 성능을 좌우하는 가장 중요한 구성 품 이다. 그중 음극재료로 이용되어지고 있는 탄소 재료는 우수한 물리적/화학적 안정성, 높은 전기전도도 등의 장점을 지니지만, 낮은 이론적 용량의 한계 (~372 mAh/g)로 인하여 SnO2, Co3O4, Mn2O3, MnO2 Fe2O3 등과 같이 높은 이론 용량을 보유하는 금속산화물에 대한 관심이 증가하고 있다. 최근까지 리튬이온 전지 음극재료는 용량 및 수명 능력을 향상시키는 것에 초점을 두고 연구가 진행되어왔지만, 최근에 전기 자동차의 보급화를 위하여 급속 충전에 대한 관심이 집중되고 있다. 따라서 본 연구에서는 금속산화물/탄소 복합체전극을 제어하고 더하여 금속산화물에 불순물 도핑을 통하여 리튬이온 전지의 급속충전 성능을 향상시켰다. 제조된 재료의 물성은 주사전자현미경 (scanning electron microscopy), 투과전자현미경 (transmission electron microscopy), X-선 회절법 (X-ray diffraction) 및 광전자 분광기 (X-ray Photoelectron Spectroscopy)을 통해 분석하였으며, 리튬 이온전지의 급속충전 성능은 정전류 방식의 충∙방전 싸이클 테스트(galvanostatic chargee/discharge tests)를 이용하여 평가하였다. 위의 내용은 2017년도 한국재료학회 춘계학술대회에서 더 자세하게 논의될 것이다. |
