| 학회 | 한국공업화학회 |
| 학술대회 | 2021년 가을 (11/03 ~ 11/05, 대구 엑스코(EXCO)) |
| 권호 | 25권 2호 |
| 발표분야 | 포스터-에너지저장·변환 |
| 제목 | 리튬이온전지의 급속 충전을 위한 흑연 음극용 도전재 표면 개질 |
| 초록 | 리튬이온전지를 탑재한 전기차의 소비는 비약적으로 증가하고 있지만 긴 충전 시간은 소비자의 구매리스크로 여겨지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 USABC는 15분 이내 80% 충전용량 달성을 목표로 제안하여 충전 시간 단축과 수명 및 전지 안전성을 향상을 도모하고 있다. 하지만 급속 충전 시 전지 내 형성되는 높은 과전압은 흑연 음극에서의 리튬 금속 전착을 유발하여 전해액 분해와 덴드라이트로 인한 배터리 내부 단락을 초래할 수 있어 용량 저하와 전지 화재 위험성을 야기한다. 본 연구에서는 도전재 표면개질을 통한 흑연 음극 내 리튬 이온 전도 채널을 형성 기술을 소개한다. 급속 충전시 발생되는 리튬 전착은 전해질을 통해 전달된 리튬이온의 흑연 내 삽입 과정에서의 리튬 이온 전달 속도의 한계로 간주된다. 따라서 흑연 음극 내 리튬이온의 원활한 흐름을 유도하고 용매화된 리튬의 탈용매 과정을 용이하게 할 수 있는 관능기를 도전재에 부여하고자 한다. 또한, 도전재 표면 관능기를 통해 리튬이온 전도 특성을 부여하고 흑연 음극 부근에서의 농도 과전압 및 탈용매화 과전압을 완화시켜 급속충전 성능이 개선될 수 있는 가능성을 확인하였다. |
| 저자 | 신예원, 이현태, 안형국, 이홍경 |
| 소속 | 대구경북과학기술원 |
| 키워드 | Li ion batteries; Fast charging; Graphite anode; Conductive agent; Desolvation |
