화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2006년 봄 (05/19 ~ 05/20, 경상대학교 )
권호 12권 1호
발표분야 전자재료
제목 열처리 온도에 따른 LiNi0.5Mn0.5O2의 전기화학적 특성에 관한 연구
초록 현재 리튬 2차 전지에서 양극 활물질로 가장 많이 이용되는 LiCoO2는 실제 가용용량이 작고 비싸며, 비환경 친화적인 단점을 가지므로 이를 대체하기위한 양극 활물질 개발을 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이들 소재 중 LiNiO2 와 LiMnO2는 비교적 싼 가격과 높은 용량을 나타내지만 제조가 어렵고 높은 전압에서의 사이클 특성이 좋지 않으며, LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2는 사이클 특성이 우수하며 높은 용량을 가지고 있으나 Co의 사용으로 인해 가격이 비싸고 안정성이 낮은 문제를 가지고 있다. 이에 반해 LiNi0.5Mn0.5O2는 비교적 가격이 싸고 안정하며 공침법을 이용하여 제조하면 2~300nm크기의 고른 입자분포를 가지는 순수한 분말을 얻을 수 있다. 또한 이 물질은 높은 용량과 우수한 사이클 특성을 나타냄으로써 LiCoO2를 대체할 수 있는 양극 활물질로 기대된다.
본 연구의 LiNi0.5Mn0.5O2분말은 다음과 같이 제조하였다. 증류수에 Mn(SO4)·H2O와 Ni(SO4)·6H2O를 용해시킨 후 침전제인 K2CO3 용액을 첨가하여 1시간동안 자기교반을 실시하였다. 자기교반이 끝난 혼합액 중의 SO2- 와 K+를 완전히 제거한 후 증류수에 LiOH·H2O를 용해시킨 용액을 첨가하고 rotary evaporator에서 건조하여 LiNi 0.5Mn 0.5O2분말을 제조하였다.
제조된 분말의 정성분석을 위해 ICP를 이용하였고 열처리 온도를 결정하기 위해 TG/DTA를 실시하였다. 이 분말은 750,800,850,900 그리고 950℃에서 각각 열처리 하였으며 물리적 특성조사를 위하여 XRD와 SEM을 실시하였고, 제조한 전극의 전기화학적 특성을 알아보기 위해 충/방전 거동과 사이클 특성을 조사하였다.
저자 박상철, 최영진, 안효준, 조규봉, 김기원
소속 경상대
키워드 리튬 2차 전지; 공침법; LiNi0.5Mn0.5O2
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