| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2006년 가을 (11/03 ~ 11/03, 수원대학교) |
| 권호 | 12권 2호 |
| 발표분야 | 전자 재료 |
| 제목 | 그물망 구조 전류집전체(LiMn2O5)를 갖는 전고상 박막 전지의 제작 및 특성 평가 |
| 초록 | 최근 전자 산업의 발전과 집적도 향상으로 전자 소자들이 소형화됨에 따라, 요구되는 전류와 전력의 수준이 크게 낮아졌다. 그러나 상대적으로 전원 공급원의 크기는 감소하지 않아 전지가 차지하는 비율이 점점 증가하게 되었다. 따라서 전자 기기의 소형화에 있어 전지의 소형화는 매우 중요한 문제가 되고 있고, 전고상 박막 전지의 필요성이 어느 때보다 절실한 상황이다. 이러한 박막 전지로는 가볍고 전극 전위가 낮아 높은 에너지 밀도를 얻을 수 있는 리튬계 전지가 가장 유망하다. 리튬이차전지의 양극물질로 가장 각광받고 있는 LiCoO2를 대체하기 위한 스피넬 구조의 LiMn2O5에 대한 많은 연구들이 진행되어왔다. LiMn2O5는 가격이 저렴하고 독성이 없으며 합성이 용이하여 경제적이고 환경친화적이다. 그러나 박막 LiMn2O5 양극은 구조적 불안정, 충방전 싸이클시의 용량감소, 낮은 전기전도도를 가지는 단점이 있다. 본 연구에서는 전류집전체의 구조를 부분적으로 변형하여 LiMn2O5 양극의 전기화학적 특성을 개선하는 시도를 하였다. RF 마그네트론 스퍼터에서 순차적 증착을 통해 ① 그물망 구조의 전류집전체를 갖는 LiMn2O5 양극과 또 다른 구조로 ② LiMn2O5 양극의 위에만 Pt 전류집전체를 그물망 구조로 증착하는 두 가지의 다른 양극과 ③ 전형적인 구조의 기준이 되는 시편을 비교하였다. XRD 분석과 CV 분석으로 각각의 시편이 유사한 거동을 보이며 다른 이차상이 생겨나지 않음을 확인할 수 있었다. 충방전 싸이클 테스트를 해본 결과 전류집전체의 구조를 변형시킨 시편들이 기본구조의 시편보다 더 좋은 충방전 효율을 나타냈다. EIS 테스트에서는 그물망 전류집전체 구조를 가지는 시편들이 더 작은 반원을 보였다. 이는 변형된 구조를 가지는 Pt 전류집전체가 LiMn2O5 양극의 전기전도도를 향상시켜 접촉저항과 전하전달저항 성분을 감소시킨 것으로 분석할 수 있다. |
| 저자 | 정동훈, 박민, 주승기 |
| 소속 | 서울대 |
| 키워드 | 그물망 구조 전류집전체; 전고상 박막 전지; LiMn2O5 |
