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NTIS 바로가기E<SUP>2</SUP>M : Electrical & Electronic materials = 전기 전자와 첨단 소재, v.30 no.7, 2017년, pp.52 - 57
박인수 (한국지질자원연구원) , 류태공 (한국지질자원연구원) , 홍혜진 (한국지질자원연구원) , 김지웅 (한국지질자원연구원)
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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Li4Ti5O12(LTO) 소재가 고전력 리튬 이온 전지의 음극 소재로 주목 받는 이유는 무엇인가? | 최근에 spinel Li4Ti5O12(LTO) 소재는 고전력 리튬 이온 전지의 음극 소재로 적용이 가능하여 주목을 받고 있다 [1]. 이는 현재 일반적으로 사용되는 카본 음극소재와 다르게 LTO는 높은 작동 전압 (1.55~1.56V vs. Li/Li+)을 가지기 때문에 전해질의 환원 반응이 억제되고 리튬 금속(덴드라이트)이 증착 되지 않아서 안전하다. 특히, 리튬 이온의 intercalation/de-intercalation 반응 중에 삼차원적인 구조(그림 1)가 유지되고 부피 변화가 0.1% 이하로 우수한 사이클 특성을 나타낸다. 하지만 이러한 우수한 안정성 이면에 LTO는 전자 및 리튬 이온에 대한 낮은 전도성 때문에 출력 특성이 저조하다. | |
리튬 이온 전지의 특징은 무엇인가? | 리튬 이온 전지(lithium-ion batteries, LIBs)는 높은 작동 전압, 높은 에너지 밀도, 낮은 자가 방전 및 메모리 효과가 없기 때문에 노트북, 이동 전화, 테블릿 및 디지털 카메라에 폭넓게 사용된다. 더구나 최근 환경에 대한 관심과 규제 증가로 대기오염물질 발생이 없는 전기 자동차(EVs) 및 하이브리드 전기자동차(HEVs)등 대용량 리튬 이온 전지에 대한 시장이 매우 커질 것으로 예상된다. | |
나노사이즈 LTO소재가 갖는 문제점은? | 따라서 현재 나노 LTO소재를 제조하는데 습식 합성(solution-based synthesis)이 폭넓게 이용되고 있다. 하지만 이러한 나노사이즈 LTO소재(나노분말, 나노선, 나노 튜브 등) 또한 넓은 비표면적에 의해 tap density가 낮아지며, 낮은 결정성으로 인해 first cycle coulombic efficiency (FCCE) 가 낮아지고, 나노 사이즈 LTO가 전극표면으로 분리되어 분리막의 fouling을 유발하거나, 반대전극으로 도달하여 용량감소를 일으키는 등의 문제를 일으킨다. |
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