화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2019년 가을 (10/30 ~ 11/01, 제주국제컨벤션센터(ICC JEJU))
권호 23권 2호
발표분야 포스터_전기화학
제목 미세 패턴화된 리튬금속 전극의 Vinylene Carbonate 첨가제 도입에 따른 전기화학 특성에 관한 연구
초록 리튬 금속 음극은 낮은 환원 전위, 고에너지 밀도로 인해 흑연을 대체할 차세대 음극재로 재조명 받고 있다. 하지만, 충방전시 리튬 금속 표면에서의 반복적인 산화/환원 반응에 의해 리튬 덴드라이트가 형성되며 이로 인해 수명특성이 급격하게 저하되고 더 나아가 내부 단락(Internal Short-circuit)과 같은 안전성 문제로 인해 상용화되기에는 어려운 실정이다. 이를 해결하기 위해 본 연구 그룹에서는 리튬 금속에 미세 패턴을 형성하여 전류 밀도를 제어함으로써 덴드라이트 형성을 제어하였으나, 고전류밀도에서는 리튬 덴드라이트의 형성을 완벽하게 제어할 수는 없었다.
본 연구에서는 미세 패턴화된 리튬 금속 전극에 전해질 첨가제 Vinylene Carbonate(VC)를 도입하여 고율 충방전 시 미세 패턴화된 리튬 금속 전극의 덴드라이트 형성 억제를 극대화하고자 하였다. 미세 패턴화된 리튬 금속 전극과 VC 첨가제의 시너지 효과로 인해 높은 전류 밀도에서의 리튬 덴드라이트가 비교적 밀도 있게 형성되는 것을 확인할 수 있었다. 이로 인해 기존의 미세 패턴화된 리튬 금속 전극에 대비하여 수명 특성이 약 6배 이상 향상된 것을 확인할 수 있었다.
저자 진다희1, 박주남1, Cyril Bubu Dzakpasu1, 윤별희2, 유명현2, 이용민1
소속 1DGIST, 2한밭대
키워드 Micro-patterned lithium metal; Vinylene Carbonate; Lithium dendrite; High current density
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