화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2022년 봄 (05/11 ~ 05/13, 제주국제컨벤션센터(ICC JEJU))
권호 26권 1호
발표분야 포스터-무기재료
제목 PVdF-HFP/TiO2 나노복합체 보호층기반 리튬금속 음극의 전기화학적 성능 향상
초록 최근 높은 용량(3860 mAh/g)과 낮은 전기화학적 전위(–3.040 V)의 리튬 금속 음극 기반배터리에 대한 관심이 높아지고 있으나, 리튬음극상 덴드라이트 형성으로 인한 표면 불안정으로 안정된 성능구현이 어려우므로 이를 해결 위한 연구가 활발히 이뤄지고 있다.

본 연구에서는 아나타제 (anatase) TiO2 나노 입자 기반와 PVdF-HFP에 기반유/무기 나노복합체를 리튬 금속의 계면 보호층으로 적용, 리튬덴드라이트의 효과적 성장 억제 및 계면 안정화를 구현하였다. 나노복합체 보호막에서 PVDF-HFP는 높은 유연성의 유기물 matrix로서, TiO2 나노입자는 기계적 강도와 이온전도성을 향상시켜주는 역할을 하였다. 제작된 나노 복합체 보호막 처리된 리튬 금속 음극은 높은 전기화학적 성능 (Coulombicefficiency: >90% @77 cycle, 20 mV 미만의 낮은 과전압)을나타냈다. 본 연구를 통해, 처리하지 않은 리튬 전극 대비보호층 처리된 리튬 금속 음극의 성능 안정화/개선 효과가 검증되었다.
저자 손희상
소속 광운대
키워드 Lithium metal battery; TiO2 nanoparticle; PVdF-HFP; protective layer; organic/inorganic hybrid
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