리튬 이온2차 전지는 4V이상의 높은 방전 전압과 중량당 에너지 밀도가 우수한 전지이다. 리튬 이온 전지는 최근 전자제품의 전원용으로 선택되어서 많이 사용하고 있다. 이러한 리튬 이온전지의 연구는 크게 전극 활물질, 전해질 용액에 대한 연구로 나눌 수 있다. 기존의 리튬이온 전지에서는 부극으로 카본계열을 사용하고 있다. 이 카본계열 부극은 이론적인 용량이 LiC6의 구조를 갖을때 372mAh/g을 갖는다. 이는 ...
리튬 이온2차 전지는 4V이상의 높은 방전 전압과 중량당 에너지 밀도가 우수한 전지이다. 리튬 이온 전지는 최근 전자제품의 전원용으로 선택되어서 많이 사용하고 있다. 이러한 리튬 이온전지의 연구는 크게 전극 활물질, 전해질 용액에 대한 연구로 나눌 수 있다. 기존의 리튬이온 전지에서는 부극으로 카본계열을 사용하고 있다. 이 카본계열 부극은 이론적인 용량이 LiC6의 구조를 갖을때 372mAh/g을 갖는다. 이는 리튬금속이 가지고 있는 이론 용량인 3600mAh/g에 배해서 많은 에너지 손실이 있다. Al, Ag, Sn, Pb, Sb, Bi,등등 많은 금속 물질들은 카본계열 물질보다 더 많은 Li 저장용량을 갖고 있어서 최근에는 Li-M 합금용 부극을 많이 연구하고 있다. 이들 중 무기 음극 활물질로서 주기율표상의 Ⅲ, Ⅳ, Ⅴ 족 그룹의 금속을 사용하여 실험한 결과 Sn산화물이 가장 좋은 결과를 나타내었다. 그러나 Li 과 alloy 반응이 진행되는 동안 2배~3배 정도의 부피변화를 가져오고 이는 전극의 cracking 과 crumbling 현상을 유발하여 전극의 전도도를 감소시키고 전지의 내부저항을 증가시켜서 낮은 충·방전 효율을 갖는다. 본 연구의 목적은 고용량의 장점을 가진 SnO2 와 안정성과 전기전도도가 우수한 니켈을 혼합하여 우수한 부극 물질을 개발하는 것이다. 부극제조는 sol-gel법을 통한 화학적 합성방법을 이용하였다. 연구를 수행한 결과 NiO와 SnO2 입자들이 효과적으로 분산되어 있음을 확인하였다. 이로 인해서 입자들끼리의 응집을 방지시켜주어 전도도와 Li+ 이온의 삽입(intercalation)/탈삽입(deintercalation)시 전기화학적 활성이 향상되어 용량향상을 가져왔다. 본 연구의 결과는 chronopotentiomety (CP), energy dispersive X-ray analysis (EDX), a.c. impedance, sanning electron microscopy (SEM), X-ray Diffraction(XRD) 측정 장비를 사용하여 수행하였다.
리튬 이온 2차 전지는 4V이상의 높은 방전 전압과 중량당 에너지 밀도가 우수한 전지이다. 리튬 이온 전지는 최근 전자제품의 전원용으로 선택되어서 많이 사용하고 있다. 이러한 리튬 이온전지의 연구는 크게 전극 활물질, 전해질 용액에 대한 연구로 나눌 수 있다. 기존의 리튬이온 전지에서는 부극으로 카본계열을 사용하고 있다. 이 카본계열 부극은 이론적인 용량이 LiC6의 구조를 갖을때 372mAh/g을 갖는다. 이는 리튬금속이 가지고 있는 이론 용량인 3600mAh/g에 배해서 많은 에너지 손실이 있다. Al, Ag, Sn, Pb, Sb, Bi,등등 많은 금속 물질들은 카본계열 물질보다 더 많은 Li 저장용량을 갖고 있어서 최근에는 Li-M 합금용 부극을 많이 연구하고 있다. 이들 중 무기 음극 활물질로서 주기율표상의 Ⅲ, Ⅳ, Ⅴ 족 그룹의 금속을 사용하여 실험한 결과 Sn산화물이 가장 좋은 결과를 나타내었다. 그러나 Li 과 alloy 반응이 진행되는 동안 2배~3배 정도의 부피변화를 가져오고 이는 전극의 cracking 과 crumbling 현상을 유발하여 전극의 전도도를 감소시키고 전지의 내부저항을 증가시켜서 낮은 충·방전 효율을 갖는다. 본 연구의 목적은 고용량의 장점을 가진 SnO2 와 안정성과 전기전도도가 우수한 니켈을 혼합하여 우수한 부극 물질을 개발하는 것이다. 부극제조는 sol-gel법을 통한 화학적 합성방법을 이용하였다. 연구를 수행한 결과 NiO와 SnO2 입자들이 효과적으로 분산되어 있음을 확인하였다. 이로 인해서 입자들끼리의 응집을 방지시켜주어 전도도와 Li+ 이온의 삽입(intercalation)/탈삽입(deintercalation)시 전기화학적 활성이 향상되어 용량향상을 가져왔다. 본 연구의 결과는 chronopotentiomety (CP), energy dispersive X-ray analysis (EDX), a.c. impedance, sanning electron microscopy (SEM), X-ray Diffraction(XRD) 측정 장비를 사용하여 수행하였다.
The Li ion battery is highly promising as a rechargeable battery due to its remarkable features such as the high discharging voltage of near 4 V, the excellent specific energy density. Lithium ion batteries are becoming the power sources of choice for modern consumer electronics devices. The mainstr...
The Li ion battery is highly promising as a rechargeable battery due to its remarkable features such as the high discharging voltage of near 4 V, the excellent specific energy density. Lithium ion batteries are becoming the power sources of choice for modern consumer electronics devices. The mainstream of the research in the Li ion battery has focused on the development of electrode active materials and electrolytes. Carbon anode is widely used in lithium ion batteries. Theoretical capacity of carbon anode has 372mAh/g in LiC6 structure and has lower power density than Li metal which has 3600mAh/g. Lithium storage capacities of metals such as Al, Ag, Sn, Pb, Sb, Bi, etc have better than ones of carbonaceous materials. Recently Li-Metal alloy has been investigated as anode of lithium-ion battery due to their high capacity. Metals of ⅢB and ⅣB group were studied as inorganic anode material. From results of investigations, Tin Oxide was showed the best performance. However, Tin Oxide as an anode was faced with volume expansion of two or three times during the process of alloying with Li. This volume expansion caused the cracking or crumbling of electrode. The cracking or crumbling decreases conductivity and increases internal resistance of electrode. Consequently the electrode shows poor cycleability. The purpose of this study is to develop the optimized anode material by combining the element SnO2 of high lithium storage capacity and the stable cycleability of Nickel. Anode powder manufacture was chemically synthesis for sol-gel method. Tin Oxide particles were dispersed efficiently on nickel oxide surface, which could prevent aggregation of Tin particles. As a result of it, the electrochemical activity and conductivity of electrode towards intercalation/deintercalation of the lithium ion were improved, and the lithium storage capacity was higher. The results of this study were obtained by chronopotentiometry(CP), a,c. impedance, Energy dispersive X-ray spectroscopy (EDXS), scanning electron microscopy(SEM), and X-ray Diffraction(XRD).
The Li ion battery is highly promising as a rechargeable battery due to its remarkable features such as the high discharging voltage of near 4 V, the excellent specific energy density. Lithium ion batteries are becoming the power sources of choice for modern consumer electronics devices. The mainstream of the research in the Li ion battery has focused on the development of electrode active materials and electrolytes. Carbon anode is widely used in lithium ion batteries. Theoretical capacity of carbon anode has 372mAh/g in LiC6 structure and has lower power density than Li metal which has 3600mAh/g. Lithium storage capacities of metals such as Al, Ag, Sn, Pb, Sb, Bi, etc have better than ones of carbonaceous materials. Recently Li-Metal alloy has been investigated as anode of lithium-ion battery due to their high capacity. Metals of ⅢB and ⅣB group were studied as inorganic anode material. From results of investigations, Tin Oxide was showed the best performance. However, Tin Oxide as an anode was faced with volume expansion of two or three times during the process of alloying with Li. This volume expansion caused the cracking or crumbling of electrode. The cracking or crumbling decreases conductivity and increases internal resistance of electrode. Consequently the electrode shows poor cycleability. The purpose of this study is to develop the optimized anode material by combining the element SnO2 of high lithium storage capacity and the stable cycleability of Nickel. Anode powder manufacture was chemically synthesis for sol-gel method. Tin Oxide particles were dispersed efficiently on nickel oxide surface, which could prevent aggregation of Tin particles. As a result of it, the electrochemical activity and conductivity of electrode towards intercalation/deintercalation of the lithium ion were improved, and the lithium storage capacity was higher. The results of this study were obtained by chronopotentiometry(CP), a,c. impedance, Energy dispersive X-ray spectroscopy (EDXS), scanning electron microscopy(SEM), and X-ray Diffraction(XRD).
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