[학위논문]표면 개질된 구리 집전체를 이용한 리튬이차전지 성능 향상 연구 Enhanced Electrochemical Performance of Lithium-ion Batteries by the Surface Modification of Copper Current Collector원문보기
오늘날의 에너지 위기를 극복하는 방법으로 발전소나 전기자동차 등에 재생에너지를 사용하는 것이 주목 받고 있다. 리튬이차전지는 리튬이온의 가역적 산화 환원반응에 따른 전자의 ...
오늘날의 에너지 위기를 극복하는 방법으로 발전소나 전기자동차 등에 재생에너지를 사용하는 것이 주목 받고 있다. 리튬이차전지는 리튬이온의 가역적 산화 환원반응에 따른 전자의 이동 현상을 이용하는 에너지 저장장치로 높은 에너지 효율을 가져 차세대 에너지 저장 시스템으로 불린다. 대부분의 리튬이차전지에 관한 연구논문들은 활물질 구조를 변화시키는 것에 초점이 맞추어져 있지만 몇몇 연구는 집전체의 디자인과 관련되어 있다. 집전체는 외부 도선에서 제공되는 전자를 전극활물질로 공급하기 위해 중간 매질 역할을 하거나 반대로 전극 반응의 결과 생성된 전자를 모아서 외부 도선으로 흘려주는 전달자 역할을 한다. 또한 집전체는 실제 전극 극판의 형상을 구현하는 데 있어 서 중요한 구성재료이다. 현재 대부분의 리튬이차전지에서는 양극의 집전체로 알루미늄, 음극의 집전체로 구리가 쓰이고 있다. 본 연구에서는 음극 집전체인 구리를 개질시켜 리튬이차전지의 성능 향상을 목표로 하고 있다. 화학적기상증착(CVD)방법으로 구리 표면에 그래핀을 성장시키고 기존 구리와 그래핀 성장 구리, 열처리된 구리로 코인 하프셀을 만들어 전기화학적 테스트를 진행하였다. 실험결과를 통해 표면 개질된 구리 집전체를 사용한 리튬이차전지가 사이클 용량과 저항, 내구성 면에서 더 우수한 성능을 나타냄을 확인할 수 있었다.
오늘날의 에너지 위기를 극복하는 방법으로 발전소나 전기자동차 등에 재생에너지를 사용하는 것이 주목 받고 있다. 리튬이차전지는 리튬이온의 가역적 산화 환원반응에 따른 전자의 이동 현상을 이용하는 에너지 저장장치로 높은 에너지 효율을 가져 차세대 에너지 저장 시스템으로 불린다. 대부분의 리튬이차전지에 관한 연구논문들은 활물질 구조를 변화시키는 것에 초점이 맞추어져 있지만 몇몇 연구는 집전체의 디자인과 관련되어 있다. 집전체는 외부 도선에서 제공되는 전자를 전극활물질로 공급하기 위해 중간 매질 역할을 하거나 반대로 전극 반응의 결과 생성된 전자를 모아서 외부 도선으로 흘려주는 전달자 역할을 한다. 또한 집전체는 실제 전극 극판의 형상을 구현하는 데 있어 서 중요한 구성재료이다. 현재 대부분의 리튬이차전지에서는 양극의 집전체로 알루미늄, 음극의 집전체로 구리가 쓰이고 있다. 본 연구에서는 음극 집전체인 구리를 개질시켜 리튬이차전지의 성능 향상을 목표로 하고 있다. 화학적기상증착(CVD)방법으로 구리 표면에 그래핀을 성장시키고 기존 구리와 그래핀 성장 구리, 열처리된 구리로 코인 하프셀을 만들어 전기화학적 테스트를 진행하였다. 실험결과를 통해 표면 개질된 구리 집전체를 사용한 리튬이차전지가 사이클 용량과 저항, 내구성 면에서 더 우수한 성능을 나타냄을 확인할 수 있었다.
Nowadays, To overcome the energy crisis, it has been noted that use renewable energy in the power plant and electric vehicles. Lithium secondary battery which uses a reversible oxidation-reduction reaction of lithium ions referred to as next-generation energy storage system with high energy efficien...
Nowadays, To overcome the energy crisis, it has been noted that use renewable energy in the power plant and electric vehicles. Lithium secondary battery which uses a reversible oxidation-reduction reaction of lithium ions referred to as next-generation energy storage system with high energy efficiency. Most of studies have been done on optimizing the design and structure of active materials. However, fewer studies center on the design of the current collector. And recent research shows that current collector is also playing an extremely important role in the lithium secondary batteries. It plays a role as a bridge between the leading wire and electrode lamination. Also, the current collector is a major component material because its physical and chemical properties can impact the performance of lithium secondary batteries. Commonly, most of the lithium secondary battery is being used a copper as a negative electrode current collector and aluminum as a positive electrode current collector. In this report, we aimed to improve performance of lithium secondary battery by the change of copper anode current collector. first, we made a graphene deposited copper foil using Thermal chemical vapour deposition(T-CVD) then, we fabricated 3 types of coin half cell and performed physical and electrochemical test with original copper foil, graphene deposited copper foil, and heat treated copper foil. Consequently, the batteries were made of modified copper showed enhanced battery life and low resistance than original one.
Nowadays, To overcome the energy crisis, it has been noted that use renewable energy in the power plant and electric vehicles. Lithium secondary battery which uses a reversible oxidation-reduction reaction of lithium ions referred to as next-generation energy storage system with high energy efficiency. Most of studies have been done on optimizing the design and structure of active materials. However, fewer studies center on the design of the current collector. And recent research shows that current collector is also playing an extremely important role in the lithium secondary batteries. It plays a role as a bridge between the leading wire and electrode lamination. Also, the current collector is a major component material because its physical and chemical properties can impact the performance of lithium secondary batteries. Commonly, most of the lithium secondary battery is being used a copper as a negative electrode current collector and aluminum as a positive electrode current collector. In this report, we aimed to improve performance of lithium secondary battery by the change of copper anode current collector. first, we made a graphene deposited copper foil using Thermal chemical vapour deposition(T-CVD) then, we fabricated 3 types of coin half cell and performed physical and electrochemical test with original copper foil, graphene deposited copper foil, and heat treated copper foil. Consequently, the batteries were made of modified copper showed enhanced battery life and low resistance than original one.
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