| 초록 |
리튬이온전지 산업은 IT 휴대용 전자기기의 혁명적인 발전과 더불어 비약적으로 성장해 왔다. 최근에는 다양한 기능을 한 기기 내에 탑재한 스마트폰이나 태블릿 PC 등과 같은 제품들이 출시되면서 고용량 이차전지의 개발 필요성이 그 어느 때보다 고조되고 있다. 특히, 기존 음극재인 흑연의 낮은 충전출력 특성은 급속 충전을 원천적으로 제한하고 있기 때문에 흑연재 대체 연구가 크게 주목을 받고 있다. 그간 비정질탄소, 실리콘/탄소 복합체 등을 포함한 다양한 음극 물질들이 보고되어 왔으나, 고용량과 고출력을 동시에 만족하는 실제 적용가능한 물질은 아직까지 보고된 바가 없는 상황이다. 실리콘/탄소복합체는 대체로 용량은 높으나 충전출력 특성이 흑연에 비해 열악한 반면에 비정질탄소는 층간거리가 흑연재에 비해 넓기 때문에 충전출력이 뛰어난 것으로 알려져 있다. 한편, 높은 온도에서 탄화된 비정질탄소는 출력특성과 수명특성은 좋지만 용량이 흑연에 비해 크게 떨어지기 때문에 큰 주목을 받지 못했다. 본 연구에서는 비정질탄소의 장점인 충전출력, 수명특성을 유지하면서 용량을 높이는 연구를 수행하였다. 인을 탄소 입자 내에 담지하여 비정질탄소의 나노구조를 미세하게 조절함으로써 용량을 크게 개선하였다. |
