[논문]산화물계 고체전해질 함량에 따른 PEO 기반 복합전해질 전기화학 성능 연구

이명주; 김주영; 오지민; 김주미; 김광만; 이영기; 신동옥

doi:10.5229/jkes.2018.21.4.80

산화물계 고체전해질 함량에 따른 PEO 기반 복합전해질 전기화학 성능 연구
Study on Electrochemical Performances of PEO-based Composite Electrolyte by Contents of Oxide Solid Electrolyte 원문보기

전기화학회지 = Journal of the Korean Electrochemical Society, v.21 no.4, 2018년, pp.80 - 87

이명주 (한국전자통신연구원융복합센서연구그룹) , 김주영 (한국전자통신연구원융복합센서연구그룹) , 오지민 (한국전자통신연구원융복합센서연구그룹) , 김주미 (한국전자통신연구원융복합센서연구그룹) , 김광만 (한국전자통신연구원융복합센서연구그룹) , 이영기 (한국전자통신연구원융복합센서연구그룹) , 신동옥 (한국전자통신연구원융복합센서연구그룹)

초록
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웨어러블 디바이스, 전기자동차와 에너지저장시스템에 대한 전력 수요가 증가함에 따라 리튬이온 전지에 있어서 안전성은 가장 중요한 요소가 되었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 가연성의 유기 액체전해질이 불연성의 고체전해질로 대체된 전고체 전지를 제조하려는 연구들이 진행되고 있다. 그러나 고체전해질은 자체 이온전도도가 상대적으로 낮고 전극/전해질 계면에서 높은 저항이 발생하므로 실질적인 활용에 제약이 있었다. 이에 유무기 소재로 구성된 복합전해질은 고체전해질의 단점을 극복할 수 있는 대안으로 떠오르고 있다. 본 연구에서는 PEO 전해질과 LLZO 고체전해질을 복합화하여 전해질을 제조하였고, LLZO 고체전해질 함량에 따라 결정성, 형상 및 전기화학 성능 분석을 진행하였다. 결과로부터 PEO 전해질 내에 LLZO 고체전해질의 최적 함량 및 균일한 분포가 전체 복합전해질의 이온전도도 향상에 중요한 요소임을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Safety issues in Li-ion battery system have been prime concerns, as demands for power supply device applicable to wearable device, electrical vehicles and energy storage system have increased. To solve safety problems, promising strategy is to replace organic liquid electrolyte with non-flammable solid electrolyte, leading to the development of all-solid-state battery. However, relative low conductivity and high resistance from rigid solid-solid interface hinder a wide application of solid electrolyte. Composite electrolytes composed of organic and inorganic parts could be alternative solution, which in turn bring about the increase of conductivity and conformal contact at physically rough interfaces. In our study, composite electrolytes were prepared by combining poly(ethylene oxide)(PEO) and $Li_7La_3Zr_2O_{12}$ (LLZO). The crystallinity, morphology and electrochemical performances were investigated with the control of LLZO contents from 0 wt% to 50 wt%. From the results, it is concluded that optimum content and uniform dispersion of LLZO in polymer matrix are significant to improve overall conductivity of composite electrolyte.

주제어

표/그림 (7)

그림 Fig. 1. (a) SEM image and (b) size distribution of synthesized LLZO powder.
그림 Fig. 2. XRD patterns of pure PEO, LLZO and composite electrolyte.
그림 Fig. 3. Optical images of as-prepared pure PEO and composite electrolyte films.
그림 Fig. 4. Cross-sectional SEM images and EDS mapping of pure PEO and composite electrolytes.
그림 Fig. 5. TGA analysis of composite electrolytes.
그림 Fig. 7. Charge/discharge profiles of (a) pure PEO and (b) PEO-LLZO30 based LiFePO₄/Li half-cell (0.2 C-rate @ 60℃). (c) Cycling performance of PEO-LLZO30 based LiFePO₄ electrode(0.2 C-rate @ 60℃).
그림 Fig. 6. Nyquist plots of pure PEO and composite electrolytes.

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 리튬이온전도성 LLZO 고체전해질을 합성한 후 이를 무기물 필러로 리튬염이 해리되어있는 PEO 전해질과 복합화하고 무기물 필러 함량에 따라 제조 조건, 형상 및 전기화학 성능 결과를 분석하고 비교하여 높은 이온전도성능을 얻기 위한 LLZO 고체전해질 최적 함량을 탐색하였다. 특히, 무기물 필러로 LLZO고체전해질 함량을 10, 30, 50 wt%로 조절하였고 복합전해질 형상을 관찰하여 무기물 필러 분포 분석을 통해 이온전도도 측정 결과를 비교하여 LLZO 고체전해질이PEO 전해질 내에서 응집을 최소화하면서 균일하게 분산되었을 때, 저항이 최소화되고 높은 이온전도도를 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
그러나 상온에서 결정영역과 비정질 영역이 공존하여 <10^-6 S cm^-1의 이온전도 특성을 보이므로 실질적인 활용에 제약이 크다. 본 연구에서는 리튬이온전도성 무기물 필러를 함께 복합화하여 PEO의 결정성을 떨어뜨려 고분자 사슬의 움직임을 촉진시켜 리튬이온의 이동성을 증가시키려는데 목적이 있다. 실제로 Fig.

가설 설정

²⁾ 리튬염이 해리된 고분자전해질에 리튬이온전도성 고체전해질을 복합화 시켰기 때문에 전체적으로 복합전해질내의 리튬이온농도가 증가되었다.³⁾ LLZO 고체전해질 표면에서의 리튬이온과 PEO 고분자간의 상호작용을 통해 고체전해질 표면에서의 리튬공공이 생성되어 리튬이온전도에 유리한 표면이 형성되었기 때문이다. 그러나 현 연구시스템에서는 정확한 리튬이온농도를 측정하기 어렵고 고체전해질 표면과 고분자 간의 상호작용을 분석하기 위해서는 입자크기 조절 또는 리튬 염이 해리되어 있지 않은 고분자전해질의 적용이 요구되어 추가적으로 심도 있는 연구 수행이 필요하다.

제안 방법

21,22) 본 연구에서는 화학량론적 비로 LLZO 고체전해질을 구성하는 원소 분말들에 Al, Ta를 멀티도핑하여 열처리 공정을 통해 결정도가 높은 LLZO 고체전해질 분말을 제조하였고 Fig. 1과같이 주사전자현미경(Scanning electron microscope,SEM)을 통해 그 형상을 분석하여 평균입도 13.31 μm 크기의 마이크로미터 분말이 제조되었음을 확인하였다.
LiFePO4 (LFP) 복합전극(LFP 활물질:도전재:PEO 전해질=65:15:20 wt%)을 작동전극, 리튬금속(300 um)을 상대전극으로 Free standing 복합전해질이중간에 삽입된 파우치형 LFP 반쪽전지(5.5×5.5 cm2)를조립하였으며, 충방전기(Toscat-3000U, Toyo System)를 이용하여 60oC, 2 ~ 4V의 전압 범위에서 0.2 Crate로 평가했다.
복합전해질 슬러리는 PEO 전해질에 LLZO 고체전해질을 추가하여 제조된다. PEO 전해질 내 LLZO의 균일한 분산을 위해 Thinky mixer(ARE-310)를 사용하여분산시켜 슬러리를 제조하였으며, 테플론 틀에 부어 진공 하에서 40oC 6시간이상 건조하여 복합전해질(두께 :~150 um) 필름을 얻었다. 모든 공정은 노점온도가-40^oC 이하로 제어된 드라이룸에서 진행되었다.
PEO 전해질 및 복합전해질의 구조를 확인하기 위하여 X선 회절 (XRD, X’Pert PRO, Philips) 분석을 실시하였다.
이는 LLZO 고체전해질의 함량이 증가함에 따라 LLZO 고체전해질의 영역이 증가하고 파티클간 상호작용이 증가하여 서로 응집되려는 경향 또한 증가하기 때문이라고 생각된다. 다음 복합전해질내 실질적인 LLZO 고체전해질 함량 측정하기 위해 열중량분석(Thermogravimetric analysis, TGA)을 실시하였다. Fig.
다음은 복합전해질을 기반으로 하고 LiFePO4(LFP)/Li을 전극으로 하는 파우치셀 (전극면적 2×2 cm2) 형태의 반쪽전지를 제조하여 그 특성을 평가하였다.
PEO 전해질 및 복합전해질의 구조를 확인하기 위하여 X선 회절 (XRD, X’Pert PRO, Philips) 분석을 실시하였다. 단면 형상 분석은 Energy-dispersive Xray spectroscopy (EDX) 검출기가 장착된 전계 방출형 주사 전자 현미경(FE-SEM, S-8230, Hitachi)을사용하였다. 복합전해질 내 LLZO 고체전해질 함량을 분석하기 위해 TGA 분석기 (TA Instruments, SDT2960)를 대기 중에서 사용하였다.
따라서, 본 연구에서는 리튬이온전도성 LLZO 고체 전해질을 합성하고 이를 무기물 필러로 리튬염이 해리되어 있는 Poly(ethylene oxide) 고분자전해질과 복합화하여 무기물 필러 함량에 따라 제조 조건, 형상 및 전기화학 성능 결과를 분석하고 비교하였다. 특히,무기물 필러 함량을 10, 30, 50 wt% (고분자전해질 대비 무게 함량)로 조절하였고 복합전해질 형상을 관찰하여 무기물 필러 분포 분석을 통해 이온전도도 측정 결과를 비교하였다.
이때 복합전해질로는 PEOLLZO30을 적용하였고 LFP 전극은 PEO 전해질과 복합화하여 제조하였다. 또한 순수 PEO 전해질 기반 반쪽전지를 제조하여 60^oC의 온도조건에서 충방전 결과를 비교하였다. Fig.
특히,무기물 필러 함량을 10, 30, 50 wt% (고분자전해질 대비 무게 함량)로 조절하였고 복합전해질 형상을 관찰하여 무기물 필러 분포 분석을 통해 이온전도도 측정 결과를 비교하였다. 또한 이를 통해 최적화된 조성의 복합전해질을 LiFePO4/Li 셀에서의 전해질 층으로 구성하여 그 특성을 평가하였다.
PEO 전해질은 제조 시 리튬염으로 LiClO4를 사용했기 때문에 균일하게 분포한 Cl과 O를 확인할 수 있었다. 복합전해질의 경우 LLZO를 구성하는 원소인 La와 Zr을 확인할 수 있었고 이로부터 LLZO의 분포도를 정성적으로 분석할 수 있었다. PEO-LLZO10의 경우 LLZO 고체전해질의 함량이 낮아 대부분이 PEO 영역이였고, PEO-LLZO30인경우 상대적으로 균일하게 분산된 LLZO 고체전해질을 확인할 수 있었다.
복합전해질의 이온전도도는 양쪽에 stainless steel(2×2 cm2) 전극을 사용하여 제조된 파우치형 전지(5.5×5.5 cm2)를 상온, 10-1 Hz~105 Hz의 주파수 범위에서 교류 임피던스(Solartron HF 1225)를 측정하여 각각 제조된 전해질 필름 두께와 면적을 이용하여 계산되었다.
이는 LLZO 고체전해질 입자들이 PEO 전해질 매트릭스 내에 분포하여 PEO의 결정성을 떨어뜨렸다고 판단된다. 실제로 복합전해질 내에 LLZO 고체전해질의 최적 함량을 조사하기 위해 PEO 대비 10, 30, 50 wt% 함량으로 조절하여 복합전해질을 제조하였고 각각 PEO-LLZO10, PEO-LLZO30, PEO-LLZO50으로표기하였다. Fig.
또한 복합전해질 필름은 사용하는 틀의 크기에 따라 그 면적을 조절할 수 있었다. 실질적으로 PEO 전해질 내에서의LLZO 고체전해질의 분포양상을 확인하기 위해서 Fig.4와 같이 제조된 순수 PEO 전해질과 복합전해질의 단면 형상을 분석하였다. PEO 전해질은 제조 시 리튬염으로 LiClO4를 사용했기 때문에 균일하게 분포한 Cl과 O를 확인할 수 있었다.
제조된 복합전해질의 이온전도 특성을 평가하기 위해서 제조된 복합전해질 양면에 SUS 전극을 형성하여 임피던스 측정을 진행하였다. 순수 PEO의 경우 선행문헌에서 나와 있는 것과 유사한 4.
따라서, 본 연구에서는 리튬이온전도성 LLZO 고체 전해질을 합성하고 이를 무기물 필러로 리튬염이 해리되어 있는 Poly(ethylene oxide) 고분자전해질과 복합화하여 무기물 필러 함량에 따라 제조 조건, 형상 및 전기화학 성능 결과를 분석하고 비교하였다. 특히,무기물 필러 함량을 10, 30, 50 wt% (고분자전해질 대비 무게 함량)로 조절하였고 복합전해질 형상을 관찰하여 무기물 필러 분포 분석을 통해 이온전도도 측정 결과를 비교하였다. 또한 이를 통해 최적화된 조성의 복합전해질을 LiFePO4/Li 셀에서의 전해질 층으로 구성하여 그 특성을 평가하였다.

대상 데이터

LLZO 고체전해질은 통상적인 고상법을 통해 합성하였다. Lithium carbonate(Li₂CO₃, 99.998%, AlfaAesar), Lanthanum(III) oxide(La₂O₃, 99.99%, AlfaAesar), Zirconium(IV) oxide(ZrO₂, 99%, Sigma Aldrich), Aluminum oxide(Al₂O₃, Sigma Aldrich),Tantalum(V) oxide(Ta2O5, 99.99%, Sigma Aldrich)를전구체로 사용하였으며, 화학양론적 비로 계산된 모든 전구체를 균일하게 혼합하기 위해 Isopropyl Alcohol(IPA) 용매와 함께 Planetary Ball Mill(PULVERISETTE 5, FRITSCH) 공정을 통해 혼합시켰다. 전구체들이 균일하게 혼합되어 있는 슬러리를 1000oC에서의 하소 과정과 1200oC에서 열처리 공정을 진행해 고결정 입방정계 LLZO 분말을 얻었다.
PEO 전해질은 일반적인 자력 교반기를 사용하여 제조되었다. 리튬염 Lithium perchlorate(LiClO₄,99.99%, Sigma Aldrich)를 녹인 Acetonitrile(ACN,99.8%, Sigma Aldrich) 용매에 PEO(Mv 600,000,Sigma Aldrich)를 완전히 용해시켜 고분자전해질 슬러리를 제조하였다. 이때, 리튬염인 LiClO4의 양은[EO]:[Li]의 비율인 10:1에 맞게 조절하였다.
단면 형상 분석은 Energy-dispersive Xray spectroscopy (EDX) 검출기가 장착된 전계 방출형 주사 전자 현미경(FE-SEM, S-8230, Hitachi)을사용하였다. 복합전해질 내 LLZO 고체전해질 함량을 분석하기 위해 TGA 분석기 (TA Instruments, SDT2960)를 대기 중에서 사용하였다.
다음은 복합전해질을 기반으로 하고 LiFePO4(LFP)/Li을 전극으로 하는 파우치셀 (전극면적 2×2 cm2) 형태의 반쪽전지를 제조하여 그 특성을 평가하였다. 이때 복합전해질로는 PEOLLZO30을 적용하였고 LFP 전극은 PEO 전해질과 복합화하여 제조하였다. 또한 순수 PEO 전해질 기반 반쪽전지를 제조하여 60^oC의 온도조건에서 충방전 결과를 비교하였다.

이론/모형

LLZO 고체전해질은 통상적인 고상법을 통해 합성하였다. Lithium carbonate(Li₂CO₃, 99.

성능/효과

이러한 이온전도도의 증가는 다음과 같은 이유로 설명할 수 있다.¹⁾ 무기물필러로 LLZO 고체전해질이 PEO 매트릭스의 결정성을 감소시키고 비정질 영역이 증가되어 결국 상대적으로 유연하게 된 고분자 사슬의 움직임에 따라 리튬이온의 이동성이 커졌다고 생각할 수 있다.²⁾ 리튬염이 해리된 고분자전해질에 리튬이온전도성 고체전해질을 복합화 시켰기 때문에 전체적으로 복합전해질내의 리튬이온농도가 증가되었다.
¹⁾ 무기물필러로 LLZO 고체전해질이 PEO 매트릭스의 결정성을 감소시키고 비정질 영역이 증가되어 결국 상대적으로 유연하게 된 고분자 사슬의 움직임에 따라 리튬이온의 이동성이 커졌다고 생각할 수 있다.²⁾ 리튬염이 해리된 고분자전해질에 리튬이온전도성 고체전해질을 복합화 시켰기 때문에 전체적으로 복합전해질내의 리튬이온농도가 증가되었다.³⁾ LLZO 고체전해질 표면에서의 리튬이온과 PEO 고분자간의 상호작용을 통해 고체전해질 표면에서의 리튬공공이 생성되어 리튬이온전도에 유리한 표면이 형성되었기 때문이다.
실제로 복합전해질 내에 LLZO 고체전해질의 최적 함량을 조사하기 위해 PEO 대비 10, 30, 50 wt% 함량으로 조절하여 복합전해질을 제조하였고 각각 PEO-LLZO10, PEO-LLZO30, PEO-LLZO50으로표기하였다. Fig. 3에서 보여지는 바와 같이 순수 PEO의 경우 투명한 필름으로 제조되나 LLZO 고체전해질의 함량이 높아질수록 불투명해지는 것을 확인하였고 육안으로도 균일하게 LLZO 고체전해질이 PEO 내에서 분산되어 있음을 알 수 있었다. 특히, 복합전해질 제조 시 사용하는 틀 특성상 모서리 부분에서접혀진 부분이 보이는데 이는 PEO 기반 복합전해질이 유연한 특성을 가짐을 알 수 있다.
^16,17) 한편, 최근에는 이온전도도를 향상시키기 위해서 리튬이온전도성 고체전해질을 무기물필러로 활용하여 복합전해질을 제조한 연구들이 보고되었다. LLTO나 LLZO와 같은 고체전해질을 고분자전해질과 복합화하였고 10^-4S cm^-1이상의 이온전도성능을 보이는데 성공하였다.^18-20) 그러나 아직 복합전해질내 리튬이온전도성 고체전해질 무기물 필러의 함량에 따른 형상 및 전기화학 성능 결과 분석, 제조조건 등에 대한 세밀한 연구가 부족한 실정이다.
복합전해질의 경우 LLZO를 구성하는 원소인 La와 Zr을 확인할 수 있었고 이로부터 LLZO의 분포도를 정성적으로 분석할 수 있었다. PEO-LLZO10의 경우 LLZO 고체전해질의 함량이 낮아 대부분이 PEO 영역이였고, PEO-LLZO30인경우 상대적으로 균일하게 분산된 LLZO 고체전해질을 확인할 수 있었다. PEO-LLZO50은 PEO 전해질과LLZO 고체전해질이 같은 함량으로 제조되었으나LLZO 고체전해질간 응집된 지역이 국지적으로 다수분포하고 있음을 알 수 있었다.
6의 임피던스 결과에서 보는 바와 같이 순수 PEO 전해질의 매우 낮은 이온전도도에 기인한 결과라 판단된다. PEOLLZO30 기반 반쪽전지의 비용량은 20사이클까지 점차적으로 증가하였고 이후 200사이클에서 ~149 mAh g^-1의 비용량과 99.7%의 쿨롱효율을 나타내었다. 이는 PEO 기반 전해질의 특성상 60^oC의 온도조건에서 나타낸 충방전 결과이지만 비용량 측면에서 액체전해질 기반 LFP 전극의 용량에 가까운 성능을 보인 결과라 할 수 있다.
LLZO 고체전해질 함량이 증가함에 따라 열분해 시작 온도는 높아지고 PEO-LLZO50의 경우 약 320oC에서 분해가 시작되어 600oC 이상까지 진행되었다. TGA 분석 결과 각 샘플당 LLZO 고체전해질 함량은 PEO-LLZO10, PEO-LLZO30, PEO-LLZO50 순으로 13, 25.8, 41.7%였다. 각 샘플에서 초기 적량한 LLZO 고체전해질 함량보다 낮은 경향은 복합전해질 필름 제조시 평균에서 벗어난 큰 입자들이 혼합용액내 균일하게 섞이지 못하고 중력에 의해 바닥 부분에 남아 필름 형성에 참여하지 못했을 것이라 판단된다.
그러나 PEO-LLZO50의 경우 PEO-LLZO30보다 약간 낮은 이온전도도 (1.33×10-4 S cm-1)를 보였는데 이는 Fig. 4에서 확인되었던 바와 같이 응집된 LLZO 고체 전해질이 국지적으로 분포하여 이온전도도의 감소에 영향을 준 것으로 판단된다.
특히, 무기물 필러로 LLZO고체전해질 함량을 10, 30, 50 wt%로 조절하였고 복합전해질 형상을 관찰하여 무기물 필러 분포 분석을 통해 이온전도도 측정 결과를 비교하여 LLZO 고체전해질이PEO 전해질 내에서 응집을 최소화하면서 균일하게 분산되었을 때, 저항이 최소화되고 높은 이온전도도를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 또한 이를 통해 최적화된 조성의 복합전해질을 LFP/Li 반쪽전지에서 순수 PEO 전해질과 비교하였을 때 더 높은 전극 비용량과쿨롱효율을 보였음을 확인하였다. 이와 같은 결과는 복합전해질 내에서 PEO의 결정성이 낮아지고 리튬이온농도가 증가되며 LLZO 고체전해질 표면에서의 PEO와의 상호작용에 의한 리튬이온경로에 유리한 표면이 형성되었기 때문이라고 생각된다.
본 연구에서는 리튬이온전도성 LLZO 고체전해질을 합성한 후 이를 무기물 필러로 리튬염이 해리되어있는 PEO 전해질과 복합화하고 무기물 필러 함량에 따라 제조 조건, 형상 및 전기화학 성능 결과를 분석하고 비교하여 높은 이온전도성능을 얻기 위한 LLZO 고체전해질 최적 함량을 탐색하였다. 특히, 무기물 필러로 LLZO고체전해질 함량을 10, 30, 50 wt%로 조절하였고 복합전해질 형상을 관찰하여 무기물 필러 분포 분석을 통해 이온전도도 측정 결과를 비교하여 LLZO 고체전해질이PEO 전해질 내에서 응집을 최소화하면서 균일하게 분산되었을 때, 저항이 최소화되고 높은 이온전도도를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 또한 이를 통해 최적화된 조성의 복합전해질을 LFP/Li 반쪽전지에서 순수 PEO 전해질과 비교하였을 때 더 높은 전극 비용량과쿨롱효율을 보였음을 확인하였다.

후속연구

³⁾ LLZO 고체전해질 표면에서의 리튬이온과 PEO 고분자간의 상호작용을 통해 고체전해질 표면에서의 리튬공공이 생성되어 리튬이온전도에 유리한 표면이 형성되었기 때문이다. 그러나 현 연구시스템에서는 정확한 리튬이온농도를 측정하기 어렵고 고체전해질 표면과 고분자 간의 상호작용을 분석하기 위해서는 입자크기 조절 또는 리튬 염이 해리되어 있지 않은 고분자전해질의 적용이 요구되어 추가적으로 심도 있는 연구 수행이 필요하다.
이와 같은 결과는 복합전해질 내에서 PEO의 결정성이 낮아지고 리튬이온농도가 증가되며 LLZO 고체전해질 표면에서의 PEO와의 상호작용에 의한 리튬이온경로에 유리한 표면이 형성되었기 때문이라고 생각된다. 앞으로 추가적인 연구를 통해 고체전해질의 입도 및 형상 조절을 통한 복합전해질 자체의 이온전도도 향상 및 전극/전해질의 유기적 계면 형성 최적화 공정을 통해 안전성이 향상된 고용량, 고전압 리튬이온전지의 제조가 가능할 것으로 기대된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	리튬이온전지에서 고체전해질을 활용하는 이유는?	고체전해질을 사용하는 전지의 경우, 전지 디자인이3차원적으로 자유성을 가지며 내부에 활용되지 못한 공간이 최소화된다. 또한, 전해액의 분해반응과 충격에 의한 누액, 발화, 폭발 등의 위험성이 현저히 작고 구동전압 범위가 매우 넓어 고전압용 전극의 사용이 제한되지 않으며 전기화학적 안정성이 우수하고 자체적으로 분리막의 기능을 수행한다. 뿐만 아니라, 기존의 음극소재로 상용화되고 있는 탄소 소재보다 10배 이상의 이론용량을 가지는 리튬금속, 리튬합금 등을 사용할 수 있기 때문에 리튬-공기 또는 리튬-황 전지 등의 시스템에 적용이 가능하여 질량 및 부피에 대한에너지 밀도를 획기적으로 향상시킬 수 있다.3)
	리튬의 특징은?	이러한 사회적 요구를 충족하기 위해 다양한 방식의 이차전지 시스템이 개발되었고 그 중 높은 에너지밀도 및 우수한 전지 성능으로 인해 리튬이온전지가 많이 활용 되어지고 있다. 특히, 리튬은 크기가 작고 가벼운 금속원소이고 산화, 환원성이 우수하여 이를 이용한 리튬이온전지는 중량 또는 부피당 높은 에너지 밀도를 가지게 된다. 전지 내부에서 리튬이온의 이동은 전해질을 통해 이루어지기 때문에 전해질 내에서 리튬이온의 이온전도도는 전지의 수명, 용량, 가역성 및 충방전 속도에 영향을 준다.
	고체전해질이 실질적인 활용에 제약이 있는 이유는?	이러한 문제를 해결하기 위해 가연성의 유기 액체전해질이 불연성의 고체전해질로 대체된 전고체 전지를 제조하려는 연구들이 진행되고 있다. 그러나 고체전해질은 자체 이온전도도가 상대적으로 낮고 전극/전해질 계면에서 높은 저항이 발생하므로 실질적인 활용에 제약이 있었다. 이에 유무기 소재로 구성된 복합전해질은 고체전해질의 단점을 극복할 수 있는 대안으로 떠오르고 있다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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