최근 전기자동차 및 ESS에 대한 관심이 커지면서 전기자동차 등에 사용되는 리튬이차전지의 고용량화, 고안전성 등이 요구되고 있다. 현재 상용화된 리튬이차전지는 액체전해질 사용으로 높은 이온전도도를 지니고 있어 고에너지 밀도의 성능이 구현하고 있다. 그러나 누액이나 발화 및 폭발에 대한 문제점을 지니고 있기 때문에 좀 더 안전한 리튬이차전지를 구현하기 위해 전고체 리튬이차전지에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 전고체 리튬이차전지용 고체전해질로서 PVdF-HFP/Al2O3기반 전해질 내 ...
최근 전기자동차 및 ESS에 대한 관심이 커지면서 전기자동차 등에 사용되는 리튬이차전지의 고용량화, 고안전성 등이 요구되고 있다. 현재 상용화된 리튬이차전지는 액체전해질 사용으로 높은 이온전도도를 지니고 있어 고에너지 밀도의 성능이 구현하고 있다. 그러나 누액이나 발화 및 폭발에 대한 문제점을 지니고 있기 때문에 좀 더 안전한 리튬이차전지를 구현하기 위해 전고체 리튬이차전지에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 전고체 리튬이차전지용 고체전해질로서 PVdF-HFP/Al2O3기반 전해질 내 가소제로서 EC/PC를 첨가하여 유무기 하이브리드 고체전해질을 제조하였다. 여기서 EC/PC 첨가량에 따른 고체전해질의 기계적 특성 및 전기화학적 특성을 평가하였다. PVdF-HFP/Al2O3 전해질 내 EC/PC 함량이 전체무게 대비 55% 이내인 경우 필름 형태의 고체전해질이 제조되지만, 60% 이상에서는 젤 타입 전해질이 제조됨을 확인하였다. 따라서 EC/PC 첨가량을 무게 대비 23~55% 변화시켜 EC/PC 첨가량에 따른 유무기 하이브리드 고체전해질을 제조하였다. EC/PC 첨가량에 따른 고체전해질의 전기화학적 특성 평가 결과 EC/PC 첨가량이 증가할수록 이온전도도 및 계면저항이 감소하였다. 또한 전고체 전지 적용 전지 성능을 평가하기 위해 양극을 LiNi0.84Co0.15 Al0.01O2(NCA), 음극은 Li-metal로 구성된 Coin-cell로 제조하여 고체전해질을 적용한 전지 성능평가를 실시하였다. EC/PC 첨가량이 47% 이상일 때 우수한 전기화학적 성능을 나타냈으며, 이 때 0.1C 전류밀도에서 방전용량 180mAh/g, 0.5C 전류밀도에서는 150mAh/g의 용량을 나타내었다.
최근 전기자동차 및 ESS에 대한 관심이 커지면서 전기자동차 등에 사용되는 리튬이차전지의 고용량화, 고안전성 등이 요구되고 있다. 현재 상용화된 리튬이차전지는 액체전해질 사용으로 높은 이온전도도를 지니고 있어 고에너지 밀도의 성능이 구현하고 있다. 그러나 누액이나 발화 및 폭발에 대한 문제점을 지니고 있기 때문에 좀 더 안전한 리튬이차전지를 구현하기 위해 전고체 리튬이차전지에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 전고체 리튬이차전지용 고체전해질로서 PVdF-HFP/Al2O3기반 전해질 내 가소제로서 EC/PC를 첨가하여 유무기 하이브리드 고체전해질을 제조하였다. 여기서 EC/PC 첨가량에 따른 고체전해질의 기계적 특성 및 전기화학적 특성을 평가하였다. PVdF-HFP/Al2O3 전해질 내 EC/PC 함량이 전체무게 대비 55% 이내인 경우 필름 형태의 고체전해질이 제조되지만, 60% 이상에서는 젤 타입 전해질이 제조됨을 확인하였다. 따라서 EC/PC 첨가량을 무게 대비 23~55% 변화시켜 EC/PC 첨가량에 따른 유무기 하이브리드 고체전해질을 제조하였다. EC/PC 첨가량에 따른 고체전해질의 전기화학적 특성 평가 결과 EC/PC 첨가량이 증가할수록 이온전도도 및 계면저항이 감소하였다. 또한 전고체 전지 적용 전지 성능을 평가하기 위해 양극을 LiNi0.84Co0.15 Al0.01O2(NCA), 음극은 Li-metal로 구성된 Coin-cell로 제조하여 고체전해질을 적용한 전지 성능평가를 실시하였다. EC/PC 첨가량이 47% 이상일 때 우수한 전기화학적 성능을 나타냈으며, 이 때 0.1C 전류밀도에서 방전용량 180mAh/g, 0.5C 전류밀도에서는 150mAh/g의 용량을 나타내었다.
Recently, interest in electric vehicles and ESS is increasing, and high capacity and high safety of lithium secondary batteries used for electric vehicles and the like are required. Currently commercialized lithium secondary batteries have high ionic conductivity using liquid electrolyte, and high e...
Recently, interest in electric vehicles and ESS is increasing, and high capacity and high safety of lithium secondary batteries used for electric vehicles and the like are required. Currently commercialized lithium secondary batteries have high ionic conductivity using liquid electrolyte, and high energy density performance is realized. However, because they have problems of liquid leakage, ignition and explosion, research on all solid lithium secondary batteries is being actively conducted in order to realize safer lithium secondary batteries. In this study, EC/PC (1/1) in 1.0 M LiPF6, a high boiling point electrolyte, was added as a plasticizer in PVdF-HFP/Al2O3-based electrolyte as solid electrolyte for all-solid lithium secondary battery a solid electrolyte was produced. Here, the mechanical and electrochemical properties of the solid electrolyte according to the amount of EC/PC added were evaluated. When the content of EC/PC in the PVdF-HFP/Al2O3 electrolyte was within 55% of the polymer, a solid electrolyte was produced, but it was confirmed that a gel type electrolyte was produced at 60% or more. Therefore, the amount of EC/PC added was changed to 23 to 55% with respect to the polymer weight to manufacture a semi-solid electrolyte according to the amount of EC/PC added. As a result of the electrochemical characterization of the solid phase electrolyte according to the amount of EC/PC added, the interface resistance with the ion conductivity decreased as the amount of EC/PC added increased. In order to evaluate the performance of all solid-state batteries, the battery performance was evaluated by using LiNi0.84Co0.15Al0.01O2 (NCA) cathode and Coin-cell anode made of Li-metal. The highest electrochemical performance at 47% EC/PC was obtained. The discharge capacity was 170mAh/g at 0.1C current density and 150mAh/g at 0.5C current density.
Recently, interest in electric vehicles and ESS is increasing, and high capacity and high safety of lithium secondary batteries used for electric vehicles and the like are required. Currently commercialized lithium secondary batteries have high ionic conductivity using liquid electrolyte, and high energy density performance is realized. However, because they have problems of liquid leakage, ignition and explosion, research on all solid lithium secondary batteries is being actively conducted in order to realize safer lithium secondary batteries. In this study, EC/PC (1/1) in 1.0 M LiPF6, a high boiling point electrolyte, was added as a plasticizer in PVdF-HFP/Al2O3-based electrolyte as solid electrolyte for all-solid lithium secondary battery a solid electrolyte was produced. Here, the mechanical and electrochemical properties of the solid electrolyte according to the amount of EC/PC added were evaluated. When the content of EC/PC in the PVdF-HFP/Al2O3 electrolyte was within 55% of the polymer, a solid electrolyte was produced, but it was confirmed that a gel type electrolyte was produced at 60% or more. Therefore, the amount of EC/PC added was changed to 23 to 55% with respect to the polymer weight to manufacture a semi-solid electrolyte according to the amount of EC/PC added. As a result of the electrochemical characterization of the solid phase electrolyte according to the amount of EC/PC added, the interface resistance with the ion conductivity decreased as the amount of EC/PC added increased. In order to evaluate the performance of all solid-state batteries, the battery performance was evaluated by using LiNi0.84Co0.15Al0.01O2 (NCA) cathode and Coin-cell anode made of Li-metal. The highest electrochemical performance at 47% EC/PC was obtained. The discharge capacity was 170mAh/g at 0.1C current density and 150mAh/g at 0.5C current density.
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