| 초록 |
리튬 이온 이차전지는 높은 에너지밀도, 경량성의 장점을 가지고 있어 많이 사용되고 있는 에너지 저장장치 중 하나이다. 그러나 리튬 이온 이차전지는 가연성이 있는 유기계 액체전해질을 사용하기 때문에 폭발의 위험이 있으므로, 유기계 대신 수계 전해질을 기반으로 하는 수계 나트륨 이차전지가 대안으로 제시되고 있다. 본 연구에서는 PMDA 기반의 폴리이미드를 CNT 표면에 분산시킨 것을 음극 활물질로, 6FDA 기반의 폴리이미드를 CNT 표면에 분산시킨 것을 양극 활물질로 사용하여 수계 나트륨 이차전지를 구성하였다. 음극 활물질의 경우 우수한 충∙방전 용량(180mAh/gpolyimide)을 구현하였으나, 충∙방전횟수가 늘어날수록 폴리이미드 부분이 팽창하여 용량이 감소하는 문제를 발견하였다. 따라서 폴리이미드 표면에 전도성 고분자인 폴리피롤을 코팅하였고, 충∙방전 반복에 따라 성능이 감소하는 문제점을 최소화하였다. 또한, 다양한 전기화학분석을 통해 폴리피롤이 코팅된 양극 및 음극 활물질의 물성을 규명하였다. Full cell 구성에 있어서는 cell balance, 전해질 등의 다양한 변수를 통해, 양극과 음극 모두 폴리이미드를 기반으로 하는 고안정성의 나트륨 이차전지를 구성할 수 있었다. |
