Li-SOCl2 전지 고율특성 향상을 위한 나노구조 탄소 양극재 합성 및 전기화학적 특성에 관한 연구 Synthesis and electrochemical characterization of nano-structured carbon materials for improving the rate performance of Li-SOCl2 cells원문보기
Li/SOCl 2 전지의 고출력 성능향상을 위해 상용 실리카템플릿 방법을 사용하여 양극 카본소재로서 기공구조가 제어된 무질서한 메조기공 탄소 (disordered mesoporous carbon)을 합성하였다. 실리카/수크로스 비율에 따른 합성카본의 비표면적 및 기공분포 등이 전극 제조공정 및 전기화학적 특성에 미치는 영향을 규명하였고, 상용 실리카 ...
Li/SOCl 2 전지의 고출력 성능향상을 위해 상용 실리카템플릿 방법을 사용하여 양극 카본소재로서 기공구조가 제어된 무질서한 메조기공 탄소 (disordered mesoporous carbon)을 합성하였다. 실리카/수크로스 비율에 따른 합성카본의 비표면적 및 기공분포 등이 전극 제조공정 및 전기화학적 특성에 미치는 영향을 규명하였고, 상용 실리카 콜로이드의 출발물질에 따른 비표면적 및 기공분포의 영향과 이에 따른 출력특성을 평가하고 이러한 특성이 전지성능에 미치는 영향에 대해 규명하였다. 고성능 Li/SOCl 2 전지의 탄소재료로서 DMC 특성 : 비표면적 및 기공 분포를 제어를 통해 평균 기공크기가 10 nm인 카본소재를 합성하였으며, 고율 및 고용량 특성이 우수한 Li/SOCl 2 전지성능을 구현하였다. 높은 비표면적 997.8 m 2 /g을 갖는 DMC 소재가 1.25 mA/cm 2 방전전류밀도에서 41 mAh/cm 2 의 용량이 구현되었으며, 방전전류밀도 10 mA/cm 2 에서는 비표면적에 따른 방전용량의 차이가 크게 발생하지 않았다. 카본 양극의 고율 방전용량 특성은 소재의 비표면적 및 기공율에 비례하는 경향을 나타내었으며, 물질의 확산과 관련된 전극 기공율은 전지의 고용량 특성과 높은 상관관계를 나타내었고, 전지의 고출력 특성과 관련된 작동전압은 비표면적과 상관관계가 크게 있음을 규명하였다. 전기화학적 특성에 대한 DMC 소재의 미세구조 영향 : 평균 기공크기 20 nm를 갖는 DMC 소재의 미세구조 및 기공부피를 조성비를 통해 제어 하였다. 콜로이드 실리카의 배합비가 증가함에 따라 비표면적 값은 증가하는 경향을 나타내었으며, DMC-1.5 조성에서 가장 높은 1398.7 m 2 /g 비표면적 값과 4.17 cc/g의 전체 기공부피 값을 나타내었다. 전지 성능은 비표면적 값과 전체 기공부피 값에 비례하는 경향을 보였으며, 10 mA/cm 2 방전전류밀도에서 970.4 mAh/g-C의 용량 및 중간 방전전압 3.293 V를나타내어 출력 및 용량특성이 가장 우수하였다. 고출력 및 고용량을 구현하기 위한 반응속도는 확산이 가장 중요한 인자로 확인되었으며, 카본 소재의 미세구조 제어가 Li/SOCl 2 전지의 고출력 특성향상에 효과적임을확인하였다. 이와같은 결과를 통해 상용 실리카 콜로이드 합성방법을 통한 카본 소재의 비표면적 및 기공구조 제어가 가능함을 확인하였으며, 이에 따른 Li/SOCl 2 전지의 출력 및 용량에 대한 상관관계를 규명하였다.
Li/SOCl 2 전지의 고출력 성능향상을 위해 상용 실리카 템플릿 방법을 사용하여 양극 카본소재로서 기공구조가 제어된 무질서한 메조기공 탄소 (disordered mesoporous carbon)을 합성하였다. 실리카/수크로스 비율에 따른 합성카본의 비표면적 및 기공분포 등이 전극 제조공정 및 전기화학적 특성에 미치는 영향을 규명하였고, 상용 실리카 콜로이드의 출발물질에 따른 비표면적 및 기공분포의 영향과 이에 따른 출력특성을 평가하고 이러한 특성이 전지성능에 미치는 영향에 대해 규명하였다. 고성능 Li/SOCl 2 전지의 탄소재료로서 DMC 특성 : 비표면적 및 기공 분포를 제어를 통해 평균 기공크기가 10 nm인 카본소재를 합성하였으며, 고율 및 고용량 특성이 우수한 Li/SOCl 2 전지성능을 구현하였다. 높은 비표면적 997.8 m 2 /g을 갖는 DMC 소재가 1.25 mA/cm 2 방전전류밀도에서 41 mAh/cm 2 의 용량이 구현되었으며, 방전전류밀도 10 mA/cm 2 에서는 비표면적에 따른 방전용량의 차이가 크게 발생하지 않았다. 카본 양극의 고율 방전용량 특성은 소재의 비표면적 및 기공율에 비례하는 경향을 나타내었으며, 물질의 확산과 관련된 전극 기공율은 전지의 고용량 특성과 높은 상관관계를 나타내었고, 전지의 고출력 특성과 관련된 작동전압은 비표면적과 상관관계가 크게 있음을 규명하였다. 전기화학적 특성에 대한 DMC 소재의 미세구조 영향 : 평균 기공크기 20 nm를 갖는 DMC 소재의 미세구조 및 기공부피를 조성비를 통해 제어 하였다. 콜로이드 실리카의 배합비가 증가함에 따라 비표면적 값은 증가하는 경향을 나타내었으며, DMC-1.5 조성에서 가장 높은 1398.7 m 2 /g 비표면적 값과 4.17 cc/g의 전체 기공부피 값을 나타내었다. 전지 성능은 비표면적 값과 전체 기공부피 값에 비례하는 경향을 보였으며, 10 mA/cm 2 방전전류밀도에서 970.4 mAh/g-C의 용량 및 중간 방전전압 3.293 V를나타내어 출력 및 용량특성이 가장 우수하였다. 고출력 및 고용량을 구현하기 위한 반응속도는 확산이 가장 중요한 인자로 확인되었으며, 카본 소재의 미세구조 제어가 Li/SOCl 2 전지의 고출력 특성향상에 효과적임을확인하였다. 이와같은 결과를 통해 상용 실리카 콜로이드 합성방법을 통한 카본 소재의 비표면적 및 기공구조 제어가 가능함을 확인하였으며, 이에 따른 Li/SOCl 2 전지의 출력 및 용량에 대한 상관관계를 규명하였다.
In order to improve the high power performance of Li/SOCl 2 cells, a di sordered mesoporous carbon (DMC) with controlled pore structure was synthesized as an carbon cathode material using a method of commerci ally available silica template. The effects of the specific surface area a nd pore distribu...
In order to improve the high power performance of Li/SOCl 2 cells, a di sordered mesoporous carbon (DMC) with controlled pore structure was synthesized as an carbon cathode material using a method of commerci ally available silica template. The effects of the specific surface area a nd pore distribution of DMC was investigated on the electrode manufa cturing process and electrochemical characteristics. DMC as an electode material for high performance Li-SOCl 2 batt eries : DMC was synthesized with an average pore size of 10 nm and showed high Li/SOCl 2 battery performance with high rate and high ca pacity characteristics. A DMC material with a high specific surface are a of 997.8 m 2 /g achieved with a capacity of 41 mAh/cm 2 at a discharg e current density of 1.25 mA/cm 2 . The high rate discharge capacity characteristics of carbon cathode see ms to be affected the specific surface area of the material and the por osity, and the electrode porosity related to the diffusion of the electroly te shows a high correlation with the high capacity characteristics of the battery. It was clarified that the operating voltage has a strong corr elation with the specific surface area. Effect of imcrostructure of DMC on the electrochemical performa nce of Li-SOCl 2 batteries : The microstructure of DMC material wit h average pore size of 20 nm were controlled via composition ratio. T he value of specific surface area has been shown gradually to increase as the compounding ratio of colloidal silica increases, and the highest s pecific surface area value of 1398.7 m 2 /g and total pore volume value o f 4.17 cc/g are obtained for the composition of DMC-1.5. Battery performance turns out to be proportional to the value of specifi c surface area and the value of total pore volume. The capacity of 970.4 mAh/g-C at a discharge current density of 10 mA/cm 2 and the intermediate discharge voltage of 3.293 V were obtain ed from DMC-1.5 Diffusion has been confirmed as the most important factor, and control ling the microstructure of the carbon material is effective for improvin g the high output characteristics of Li/SOCl 2 batteries. From these results, it was confirmed that it is possible to control the specific surface area and pore structure of the carbon material through the method of synthesizing a commercially available silica colloid.
In order to improve the high power performance of Li/SOCl 2 cells, a di sordered mesoporous carbon (DMC) with controlled pore structure was synthesized as an carbon cathode material using a method of commerci ally available silica template. The effects of the specific surface area a nd pore distribution of DMC was investigated on the electrode manufa cturing process and electrochemical characteristics. DMC as an electode material for high performance Li-SOCl 2 batt eries : DMC was synthesized with an average pore size of 10 nm and showed high Li/SOCl 2 battery performance with high rate and high ca pacity characteristics. A DMC material with a high specific surface are a of 997.8 m 2 /g achieved with a capacity of 41 mAh/cm 2 at a discharg e current density of 1.25 mA/cm 2 . The high rate discharge capacity characteristics of carbon cathode see ms to be affected the specific surface area of the material and the por osity, and the electrode porosity related to the diffusion of the electroly te shows a high correlation with the high capacity characteristics of the battery. It was clarified that the operating voltage has a strong corr elation with the specific surface area. Effect of imcrostructure of DMC on the electrochemical performa nce of Li-SOCl 2 batteries : The microstructure of DMC material wit h average pore size of 20 nm were controlled via composition ratio. T he value of specific surface area has been shown gradually to increase as the compounding ratio of colloidal silica increases, and the highest s pecific surface area value of 1398.7 m 2 /g and total pore volume value o f 4.17 cc/g are obtained for the composition of DMC-1.5. Battery performance turns out to be proportional to the value of specifi c surface area and the value of total pore volume. The capacity of 970.4 mAh/g-C at a discharge current density of 10 mA/cm 2 and the intermediate discharge voltage of 3.293 V were obtain ed from DMC-1.5 Diffusion has been confirmed as the most important factor, and control ling the microstructure of the carbon material is effective for improvin g the high output characteristics of Li/SOCl 2 batteries. From these results, it was confirmed that it is possible to control the specific surface area and pore structure of the carbon material through the method of synthesizing a commercially available silica colloid.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.