| 학회 | 한국화학공학회 |
| 학술대회 | 2014년 가을 (10/22 ~ 10/24, 대전 DCC) |
| 권호 | 20권 2호, p.1707 |
| 발표분야 | 에너지 |
| 제목 | PVC열분해로 탄소 코팅된 리튬이온 이차전지용 실리콘/아연 음극활물질의 제조와 전기화학적 특성 |
| 초록 | 리튬이차전지용 음극활물질로 주로 사용되는 탄소계 활물질은 안정적인 사이클 특성으로 현재 가장 상용화 되었다. 흑연의 경우, 이론용량은 372 mAh/g으로 제한되어 있어 보다 고용량, 고출력의 리튬이온 이차전지가 요구되는 상황에서 전지용량의 향상이 필요하다. 용량을 향상하고자 금속계 음극활물질을 이용하는 연구들이 많이 진행되고 있다. 금속계 음극활물질은 충전 시에 리튬이온과 전자를 받아 합금화 반응을 일으키고, 반대로 방전 시에는 리튬이온이 빠져나가면서 원래 금속상태를 형성하는데, 리튬과 합금을 형성하는 금속(LixM)으로 Si, Sb 등이 있다. 흑연에 비해 훨씬 고용량을 낼 수 있어, 특히 Si는 약 4,200 mAh/g 의 이론용량을 가진다. 하지만 금속 산화물은 충전에 따른 부피팽창이 발생하고, 부피팽창으로 인해 전극이 갈라지거나 분쇄되며 급격한 용량감소가 발생한다. 따라서 탄소복합체를 형성하여 충∙방전에 따른 금속의 부피팽창을 완화하고 전기전도성을 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 탄소가 코팅된 실리콘/아연 복합체 sol-gel 법을 이용하여 실리콘/아연 산화물을 제조하였고, 제조된 물질을 탄소로 코팅하였다. 코팅을 위한 탄소 전구체로 PVC를 사용하여 열분해 하였다. XRD와 SEM을 통해 제조된 음극활물질의 물리적 특성을 확인하였고, 분체저항 측정, 사이클 및 충방전 테스트, 순환전압주사 측정을 통해 탄소 코팅된 실리콘/아연 산화물 복합체의 전기화학적 특성을 알아보았다. |
| 저자 | 백광용, 윤상효, 나병기 |
| 소속 | 충북대 |
| 키워드 | sio2; carbon; anode; lithium-ion battery |
| 원문파일 | 초록 보기 |
