초록 |
차세대 에너지 저장 소자중 하나인 리튬이온 전지는 높은 가역성, 높은 에너지밀도, 장 수명, 친환경 적 등의 다양한 장점으로 주목받으며 개발 및 사용되어지고 있다. 스마트폰, 노트북, 테블릿 PC 등 휴대용 전자기기에서부터 전기 오토바이, 전기 자전거 및 전기 자동차용 대용량 에너지 전력원에 이르기 까지 폭 넓은 응용 분야에 사용되어지고 있다. 리튬이온 전지의 4대 주요 구성품은 음극, 양극, 전해질, 분리막이며, 이중 음극과 양극은 리튬이온 전지의 에너지 저장능력 성능을 좌우하는 중요한 구성품 이다. 현재 음극재료(anode materials)로 주로 사용되어지고 있는 탄소 소재는 우수한 화학적/물리적 안정성, 높은 전기전도도 등의 장점을 지니지만, 낮은 이론적 용량의 한계 (~372 mAh/g)로 인하여 Mn2O3, MnO2, Fe2O3, SnO2, Co3O4 등과 같이 높은 이론 용량을 보유하는 금속산화물에 대한 연구 및 개발이 필수적으로 필요한 시점이다. 따라서 본 연구에서는 금속산화물의 구조을 제어하고 더하여 탄소 소재와의 복합화를 통하여 리튬이온 전지의 성능을 향상시켰다. 제조된 소재의 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 성능은 정전류 방식의 충∙방전 싸이클 테스트(galvanostatic chargee/discharge tests)를 이용하여 평가하였다. 위의 내용은 2016년도 한국재료학회 추계학술대회에서 더 자세하게 논의될 것이다.
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