화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2016년 가을 (11/16 ~ 11/18, 경주 현대호텔)
권호 22권 2호
발표분야 C. 에너지 재료 분과
제목 리튬이차전지용 실리콘-실리콘산화물-알루미나 복합소재의 합성 및 전기화학적 특성
초록 최근 들어 높은 용량 및 에너지 밀도를 가지는 전극 소재에 대한 관심이 증가하고 있다. 리튬합금계 음극소재 물질인 실리콘은 높은 이론용량을 나타내는 대표적인 물질이지만 충•방전 시 큰 부피팽창에 따른 수명특성 저하 및 셀의 불안정성의 문제점을 가지고 있어 상용화에 어려움이 있다. 이에 반해 실리콘산화물계 음극소재는 비교적 단순한 공정을 이용하여 소재 합성이 가능하고 상용화된 탄소 기반의 음극 소재보다 초기효율은 낮지만 높은 용량과 우수한 수명특성을 나타내어 새로운 리튬합금계 음극소재로 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 실리콘산화물계 물질의 충•방전 초기효율을 향상시키고 안정적인 수명특성을 유지할 수 있도록 알루미늄 금속 분말과 볼밀링 공정을 통해 실리콘산화물-알루미늄산화물의 복합화를 진행하였다. 또한 탄소 복합화를 추가적으로 수행하여 복합소재전극의 전기화학적 특성을 향상시켰다. 결과적으로 실리콘-실리콘산화물-알루미늄산화물 복합소재의 경우 순수 실리콘산화물 보다 크게 향상된 75%의 초기효율을 나타내었고 200회 이상의 충방전 후에도 초기의 가역용량이 유지됨을 확인하였다
저자 김경배, 김재헌
소속 국민대
키워드 <P>음극; 리튬이온배터리; 비정질실리콘산화물; 알루미늄 </P>
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