화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2015년 가을 (10/21 ~ 10/23, 일산 KINTEX)
권호 21권 2호, p.1831
발표분야 에너지
제목 탄소코팅된 Si/SiO2음극활물질의 전기화학적 특성
초록 리튬이온전지 음극활물질인 Si은 높은 이론용량 (4,200mAh/g)을 가지고 있지만, 초기 비가역 용량이 크고 충방전시 발생하는 큰 부피팽창(300%)으로 인하여 사이클 특성이 좋지 않은 단점을 가지고 있다.  
이를 해결하기 위하여 Si표면에 SiO2층을 형성시켜 부피팽창에 대한 완충역할을 하도록 하였다. Tube furnace를 사용하였으며 air 분위기 하에서 열처리를 진행하였는데, 이때 열처리 온도와 시간을 변수로 하여 SiO2층의 두께를 조절하였고, 그에 따른 비교 실험을 진행하였다. Si/SiO2 제조 후 PVC (Polyvinychloride)를 탄소 전구체로 하여 탄소 코팅을 진행하였다. PVC 첨가 비율을 조절하여 탄소 코팅 두께를 다양하게 실험하였고, 전기전도도 분석과 표면분석을 통해 탄소층 두께에 따른 결과를 비교 분석하였다.  
따라서 본 연구에서 활물질로는 Poly-Si/SiO2/C (Poly-Si<300nm)를 사용하였고, 도전재는 Super P, 결합재는 PAA-SBR을 사용하였다. 전해액은 1M LiPF6 EC:EMC(3:7)에 FEC를 첨가하여 그에 따른 효과를 확인하였다. 전기화학적 및 구조적 특성 분석은 SEM, TEM, XRD, TGA 및 배터리 테스터기로 측정하여 확인하였다.  
저자 나병기, 윤상효
소속 충북대
키워드 Poly-Silicon; PAA-SBR; Anode; Lithium ion battery.
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