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전기화학회지 = Journal of the Korean Electrochemical Society, v.12 no.2, 2009년, pp.162 - 166
김형선 (한국과학기술연구원 이차전지연구센터) , 정경윤 (한국과학기술연구원 이차전지연구센터) , 조원일 (한국과학기술연구원 이차전지연구센터) , 조병원 (한국과학기술연구원 이차전지연구센터)
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The carbon-coated Si/Cu powders were synthesized by mechanical ball-milling and hydrocarbon gas decomposition methods at high temperature. The carbon-coated Si/Cu powder was used as anode for lithium secondary battery and its electrochemical behavior was investigated. In addition, the carbon-coated ...
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| 핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
|---|---|---|
| 흑연이 모바일 디지털 융합기기에 사용할 음극 소재로 부족한 이유는? | 최근에 상용 흑연전극을 대체하기위한 리튬이온전지용 음극개발이 활발히 연구 중에 있다.1-5) 흑연은 이론적인 용량의 한계로 인해 고용량을 요구하는 모바일 디지털 융합기기에 부응하는 음극소재로는 미흡하다. 따라서 새로운 고용량 소재들이 많이 등장하고 있는데 그 중에서 실리콘(Si)계 음극소재가 이론적인 용량이 약 4,200 mAh/g으로 흑연소재에 비해 10배 이상 크기 때문에 가장 유망한 소재로 대두되고 있다. | |
| 실리콘(Si)계 음극소재의 이론적인 용량은 무엇인가? | 1-5) 흑연은 이론적인 용량의 한계로 인해 고용량을 요구하는 모바일 디지털 융합기기에 부응하는 음극소재로는 미흡하다. 따라서 새로운 고용량 소재들이 많이 등장하고 있는데 그 중에서 실리콘(Si)계 음극소재가 이론적인 용량이 약 4,200 mAh/g으로 흑연소재에 비해 10배 이상 크기 때문에 가장 유망한 소재로 대두되고 있다. 그러나 실리콘 음극소재는 낮은 전기전도도와 지속적인 충/방전 과정에서 발생하는 300%에 가까운 높은 부피 변화 때문에 싸이클 성능이 대단히 나쁘고 따라서 아직까지 상용화하기에는 무리가 따른다. | |
| 실리콘 음극소재의 문제점을 해결하기 위해 연구자들은 어떤 방법으로 연구를 진행하고 있는가? | 그러나 실리콘 음극소재는 낮은 전기전도도와 지속적인 충/방전 과정에서 발생하는 300%에 가까운 높은 부피 변화 때문에 싸이클 성능이 대단히 나쁘고 따라서 아직까지 상용화하기에는 무리가 따른다. 많은 연구자들이 이 같은 실리콘의 문제점을 보완하기 위한 일환으로 실리콘의 합금화, 실리콘의 표면개질, 실리콘 복합체 등의 방법으로 연구를 하고 있다.6-8) 실리콘 소재의 합금화는 리튬과 실리콘과의 삽입반응을 제어함으로써 충/방전 중에 발생하는 과도한 부피변화를 감소시킬 수 있으며 일반적으로 합금재료로는 철, 니켈, 구리 등이 주로 사용되고 있다. |
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