| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2006년 봄 (05/19 ~ 05/20, 경상대학교 ) |
| 권호 | 12권 1호 |
| 발표분야 | 에너지환경재료 |
| 제목 | 초음파분무연소법에 의한 Ni치환형 LiNi0.3Mn1.7O4 양극재료의 특성평가 |
| 초록 | 본 연구에서는 Pechini process를 응용한 초음파분무열분해장치를 이용하여 급속방전용 이차전지의 양극재료인 Ni 치환형 LiMn2O4를 제조하고, 열처리 온도에 따른 재료의 분말 특성을 평가하였다. 전구용액은 산화제로 Mn(NO3)2•6H20, LiNO3, Ni(NO3)2•6H20를 사용하였고, 자발착화 에너지를 공급하기 위한 연료로는 glycine를 사용하였다. X선 회절실험을 통하여 합성된 분말의 결정 구조를 확인하였으며, 각 조성별로 ICP 측정과 전기적 특성을 관찰한 결과 다른 양의 Ni이 첨가된 것 보다 LiNi0.3Mn1.7O4의 분말이 우수한 특성을 나타냄을 알 수 있었지만, 이론용량보다도 상당히 낮은 용량값을 나타내었다. 이것은 분말 합성 시 미량의 미 반응된 반응 잔류물이 분말 표면에 피복되어 전기적 성질을 변화시키고 있기 때문임을 확인하였다. 이를 개선하기 위하여 추가적으로 열처리 공정을 실시하여 전지의 성능을 향상시키고자 하였다. 또한, SEM, PSA, BET을 측정 후 미세구조와 형태, 크기를 관찰하여 열처리 전·후의 분말을 비교하였다. 하소분말의 경우 입자간 necking 형상에 의해 입자크기가 커졌다. 전기적 특성 평가 결과, 각 조성에서의 열처리 초기 용량은 평균 약 65~100mAh/g으로 낮은 용량값을 보였으나, 열처리 후엔 약 145mAh/g으로 전기적 특성이 크게 향상됨을 알 수 있었다. 그리고, 사이클 특성 또한 이론값과는 상당한 차이를 보였는데, 초기 용량에 비해 사이클이 증가할수록 용량이 감소됨을 확인하였다. 이는 분말 표면의 불순물로 인하여 Mn3+가 Mn4+로 변화되지 못하여 Mn3+의 양이 증가하기 때문인 것으로 판단된다. |
| 저자 | 오효진, 이남희, 윤초롱, Anna Czoska, 박경순, 이내성, 김선재 |
| 소속 | 세종대 |
| 키워드 | 초음파분무열분해장치; Li이온전지; Pechini process |
