리튬이차전지는 노트북, 핸드폰, 디지털 카메라 등 소형전자기기 및 휴대용 IT기기들의 전원을 중심으로 발전되어 왔다. 미래의 리튬이차전지의 분야는 중·대형전지 분야로 확장하고 있으며, 전기 자동차[EV(electric vehicle), HEV(hybrid electric vehicle)], 전기 이륜차 등에서 상용화가 진행되고 있고, 대용량 전력 저장장치 등으로 발전이 기대된다. 이러한 ...
리튬이차전지는 노트북, 핸드폰, 디지털 카메라 등 소형전자기기 및 휴대용 IT기기들의 전원을 중심으로 발전되어 왔다. 미래의 리튬이차전지의 분야는 중·대형전지 분야로 확장하고 있으며, 전기 자동차[EV(electric vehicle), HEV(hybrid electric vehicle)], 전기 이륜차 등에서 상용화가 진행되고 있고, 대용량 전력 저장장치 등으로 발전이 기대된다. 이러한 이차전지는 높은 에너지 밀도, 낮은 가격, 긴 수명, 안전성, 환경 친화성 등의 조건의 충족이 요구된다.1-3 상용화되어 있는 리튬이차전지는 양극 활물질로 LiCoO2를 음극 활물질로서 탄소계 재료를 사용하는 전지로서 이론에너지 밀도에 가까운 용량을 달성하여 이 시스템에서 에너지밀도를 증가는 한계성을 지닌다. 또한 리튬이차전지의 사용이 급증함에 따라서 리튬의 가격이 급격하게 증가하고 있다. 따라서 대형전지로서의 발전을 위해서는 가격이 저렴하고, 자원이 풍부한 대체 자원이 필요하며, 소듐금속이 대체 원소로 주목을 받고 있다. 소듐은 해수에 Na 염으로 3% 함유되어 있으며 전기분해하여 얻을 수 있다. 지표에 존재하는 원소 중 6번째로 풍부하며, 이차전지에 적용 시 낮은 가격의 대용량 대형전지를 개발할 수 있다. 본 연구에서는 소듐/주석 전지의 장 사이클 특성을 개선하고자 전극 구조를 개선하여, 빈 공간을 미리 만들어 전극물질이 팽창할 수 있는 공간을 확보하는 방법을 연구하고자 한다. 소듐 이온 전지의 주석이 포함된 음극 물질에 다공성 구조를 만들기 위해 분리막 제조에 주로 사용된 비용매 상전이 방법을 전극에 적용해 고용량 · 고효율 · 장수명의 소듐 이온 전지용 주석음극을 제조하여 이에 따른 전기화학적 특성에 관하여 조사하였다.
리튬이차전지는 노트북, 핸드폰, 디지털 카메라 등 소형전자기기 및 휴대용 IT기기들의 전원을 중심으로 발전되어 왔다. 미래의 리튬이차전지의 분야는 중·대형전지 분야로 확장하고 있으며, 전기 자동차[EV(electric vehicle), HEV(hybrid electric vehicle)], 전기 이륜차 등에서 상용화가 진행되고 있고, 대용량 전력 저장장치 등으로 발전이 기대된다. 이러한 이차전지는 높은 에너지 밀도, 낮은 가격, 긴 수명, 안전성, 환경 친화성 등의 조건의 충족이 요구된다.1-3 상용화되어 있는 리튬이차전지는 양극 활물질로 LiCoO2를 음극 활물질로서 탄소계 재료를 사용하는 전지로서 이론에너지 밀도에 가까운 용량을 달성하여 이 시스템에서 에너지밀도를 증가는 한계성을 지닌다. 또한 리튬이차전지의 사용이 급증함에 따라서 리튬의 가격이 급격하게 증가하고 있다. 따라서 대형전지로서의 발전을 위해서는 가격이 저렴하고, 자원이 풍부한 대체 자원이 필요하며, 소듐금속이 대체 원소로 주목을 받고 있다. 소듐은 해수에 Na 염으로 3% 함유되어 있으며 전기분해하여 얻을 수 있다. 지표에 존재하는 원소 중 6번째로 풍부하며, 이차전지에 적용 시 낮은 가격의 대용량 대형전지를 개발할 수 있다. 본 연구에서는 소듐/주석 전지의 장 사이클 특성을 개선하고자 전극 구조를 개선하여, 빈 공간을 미리 만들어 전극물질이 팽창할 수 있는 공간을 확보하는 방법을 연구하고자 한다. 소듐 이온 전지의 주석이 포함된 음극 물질에 다공성 구조를 만들기 위해 분리막 제조에 주로 사용된 비용매 상전이 방법을 전극에 적용해 고용량 · 고효율 · 장수명의 소듐 이온 전지용 주석음극을 제조하여 이에 따른 전기화학적 특성에 관하여 조사하였다.
Since lithium-ion batteries became commercially available in the early 1990s, the price of lithium resource has been gradually raised, because of increasing demands for lithium-ion batteries. Moreover, the incertitude to lithium resources has boosted this as one of the major problems. Recently, sodi...
Since lithium-ion batteries became commercially available in the early 1990s, the price of lithium resource has been gradually raised, because of increasing demands for lithium-ion batteries. Moreover, the incertitude to lithium resources has boosted this as one of the major problems. Recently, sodium(Na) batteries have gained the great interest as a good alternative due to many advantages such as low cost and abundance over lithium. It is reported that conventional carbon materials such as amorphous carbon and active carbon can be used as anode materials for Na-ion batteries. The reversible capacity of carbon black vs Na/Na+ was about 200 mAh/g and hard carbon had a capacity of about 300 mAh/g. However, a new anode material is reguired to increase the energy density of Na-ion batteries. Among the candidates as anode active materials for Na-ion battery, tin(Sn) has attracted the most intensive interest, because of its high theoretical capacity of 847 mAh/g. In the electrochemical reaction, Sn alloys with maximum 3.75 Na in the manner suggested by the Na-Sn phase diagram. The alloying of Na and Sn results in 424% volume expansion, whith is the major drawback for the development Na-Sn batteries system. In this work, the Sn electrode which has a porous structure to buffer this volume expansion is prepared by the non-solvent induced phase inversion process and investigated for the electrochemical properties.
Since lithium-ion batteries became commercially available in the early 1990s, the price of lithium resource has been gradually raised, because of increasing demands for lithium-ion batteries. Moreover, the incertitude to lithium resources has boosted this as one of the major problems. Recently, sodium(Na) batteries have gained the great interest as a good alternative due to many advantages such as low cost and abundance over lithium. It is reported that conventional carbon materials such as amorphous carbon and active carbon can be used as anode materials for Na-ion batteries. The reversible capacity of carbon black vs Na/Na+ was about 200 mAh/g and hard carbon had a capacity of about 300 mAh/g. However, a new anode material is reguired to increase the energy density of Na-ion batteries. Among the candidates as anode active materials for Na-ion battery, tin(Sn) has attracted the most intensive interest, because of its high theoretical capacity of 847 mAh/g. In the electrochemical reaction, Sn alloys with maximum 3.75 Na in the manner suggested by the Na-Sn phase diagram. The alloying of Na and Sn results in 424% volume expansion, whith is the major drawback for the development Na-Sn batteries system. In this work, the Sn electrode which has a porous structure to buffer this volume expansion is prepared by the non-solvent induced phase inversion process and investigated for the electrochemical properties.
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