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리튬 이차 전지는 고용량, 고에너지 밀도의 특성으로 인해 휴대용 전자기기의 에너지 저장원으로 사용되고 있으며, 전기자동차와 같은 중대형 전지에 사용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 하지만 현재 시판되는 리튬 이차 전지에사용되는 액체전해질의 특성으로 인한 고용량 양극재의 사용제한과 안정성문제로 인해 이를 해결할 수 있는 방법에 대한 연구의 필요성이 대두되고 있다.
액체전해질 대신 고체전해질을 사용하여 고체만으로 전지가 이루어진 전고체전지는 기존 리튬 이차 전지의 단점을 개선할 수 있는 차세대 전지로 각광받고 있다.
본 연구에서는 전고체전지용 고체전해질 중 가장 높은 리튬 이온전도도를보이는 황화물계　고체전해질에 대해서 연구하였다. 황화물계 고체전해질은 10-4 S/cm 이상의 높은 이온전도도를 가지며, 5V 이상에서 전기화학적 안정성을 가지고 있다. 따라서 고전압 양극재의 사용을 통해 고출력, 고 에너지밀도를 달성할 수 있어 연구가 활발히 진행되고 있다.
기존 황화물계 고체전해질의 합성은 주로 mechanical milling 방법에 의해이루어졌다. 하지만 mechanical milling 방법은 합성과정 중에 내부에 고열이 발생하여 ...

리튬 이차 전지는 고용량, 고에너지 밀도의 특성으로 인해 휴대용 전자기기의 에너지 저장원으로 사용되고 있으며, 전기자동차와 같은 중대형 전지에 사용하기 위한 연구가 진행되고 있다. 하지만 현재 시판되는 리튬 이차 전지에사용되는 액체전해질의 특성으로 인한 고용량 양극재의 사용제한과 안정성문제로 인해 이를 해결할 수 있는 방법에 대한 연구의 필요성이 대두되고 있다.
액체전해질 대신 고체전해질을 사용하여 고체만으로 전지가 이루어진 전고체전지는 기존 리튬 이차 전지의 단점을 개선할 수 있는 차세대 전지로 각광받고 있다.
본 연구에서는 전고체전지용 고체전해질 중 가장 높은 리튬 이온전도도를보이는 황화물계　고체전해질에 대해서 연구하였다. 황화물계 고체전해질은 10-4 S/cm 이상의 높은 이온전도도를 가지며, 5V 이상에서 전기화학적 안정성을 가지고 있다. 따라서 고전압 양극재의 사용을 통해 고출력, 고 에너지밀도를 달성할 수 있어 연구가 활발히 진행되고 있다.
기존 황화물계 고체전해질의 합성은 주로 mechanical milling 방법에 의해이루어졌다. 하지만 mechanical milling 방법은 합성과정 중에 내부에 고열이 발생하여 전구물질에 영향을 줄 수 있어 반드시 rest 과정이 필요하여 합성시간이 길고, 대량생산이 불가능하다는 단점이 있다. 또한 mechanical milling 방
법으로 합성된 고체전해질은 높은 리튬 이온 전도도를 가지고 있지만, 입도가크고 입도분포 범위가 넓어 양극활물질과 양극복합체를 형성하였을 경우 양극활물질과의 접촉 면적이 작아 수명 특성이 좋지 않다는 단점이 있다. 따라서 mechanical milling의 문제를 해결할 수 있는 새로운 황화물계 고체전해질 합성법의 필요성이 대두되고 있다.
본 연구에서는 용매열합성법을 새로운 황화물계 고체전해질의 합성법으로 제시하였다. 이를 통해, 입도가 작고 고른 Thio-LISICON III analog glass-ceramics 고체전해질을 합성하였으며, LiCoO2 양극활물질과의 양극복합체 형성 후 충방전을 진행하여 mechanical milling 방법으로 합성된 고체전해질의 경우보다 더욱 높은 수명 특성을 보이는 것을 확인하였다.
하지만 mechanical milling 방법으로 합성된 전해질보다 낮은 리튬 이온전도도와 반응하지 못하고 남아있는 전구물질들은 향후 연구과제로 남아있다.

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