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Pt/LiCoO2/LiPON/Cu와 Pt/LiCoO2/LiPON/LiCoO2/Cu 구조를 갖는 Li-free 박막전지
Li-free Thin-Film Batteries with Structural Configuration of Pt/LiCoO2/LiPON/Cu and Pt/LiCoO2/LiPON/LiCoO2/Cu 원문보기

한국표면공학회지 = Journal of the Korean institute of surface engineering, v.51 no.4, 2018년, pp.243 - 248  

신민선 (강원대학교 나노응용공학과) ,  김태연 (강원대학교 나노응용공학과) ,  이성만 (강원대학교 나노응용공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

All solid state thin film batteries with two types of cell structure, Pt / $LiCoO_2$ / LiPON / Cu and Pt / $LiCoO_2$ / LiPON / $LiCoO_2$ / Cu, are prepared and their electrochemical performances are investigated to evaluate the effect of $LiCoO_2$ interlay...

주제어

#All solid state thin film battery   #Lithium plating   # $LiCoO_2$   #LiPON   #Cu  

AI 본문요약
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문제 정의

  • )/음극 전류집전체(Cu)의 적층구조를 갖는 박막 전지를 제조하여 계면 삽입층 도입에 따른 박막전지의 전기화학적 특성 변화를 조사한다. 또한 충전 및 방전 사이클 진행에 따른 음극전류 집천체 표면 형상의 변화를 원자 현미경(Atomic Force Microscope, AFM)을 이용하여 관찰함으로써 음극 전류집전체와 고체전해질층 사이에 도입된 계면 삽입층의 영향을 조사하고자 한다.
  • 본 연구에서는 LFTB의 전기화학적 특성에 대한 음극 전류집전체 와 고체전해질층 사이의 계면에 도입된 보호막의 영향을 조사하기 위한 것으로서 LFTB의 적층 구조는 다음과 같다.
  • 본 연구에서는 기판(SiO2)/Ti/양극 전류집전체(Pt)/양극(LiCoO2)/고체전해질(LIPON)/계면 삽입층(LiCoO2)/음극 전류집전체(Cu)의 적층구조를 갖는 박막 전지를 제조하여 계면 삽입층 도입에 따른 박막전지의 전기화학적 특성 변화를 조사한다. 또한 충전 및 방전 사이클 진행에 따른 음극전류 집천체 표면 형상의 변화를 원자 현미경(Atomic Force Microscope, AFM)을 이용하여 관찰함으로써 음극 전류집전체와 고체전해질층 사이에 도입된 계면 삽입층의 영향을 조사하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
일반적으로 박막전지는 어떠한 적층구조를 가지며 어떠한 공정에 의해 제조되는가? 각종 전자 기기 및 센서등의 크기가 소형화됨에 따라 이들을 구동하기 위한 전류 및 출력이 낮아짐에 따라 이들 기기의 에너지원으로서 전 고상 박막전지(all solid state thin-film battery)의 사용이 유망한 것으로 알려져 있다. 일반적으로 박막전지의 경우 기판/양극 전류 집전체/양극/전해질/음극/음극 전류 집전체의 적층구조를 가지며 증착 공정에 의해 제조 된다. 이제까지 대부분 연구에서 박막전지의 고체 전해질로는 LiPON (lithium phosphorus oxynitride, ~ Li3.
리튬 금속가 박막전지로서의 제한점은? 3)을 사용하며 음극(anode)소재로서는 리튬 금속을 사용한다 [1-6]. 그러나, 리튬 금속은 융점이 181oC로 낮고, 산소 혹은 수분과의 반응성이 강해 제조상의 비용 및 어려움이 있어 박막전지의 실제 응용이 제한되고 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서 음극으로서 리튬 금속을 포함하지 않는 기판 / 양극 전류집전체 / 양극 / 전해질 / 음극 전류집전체의 적층구조를갖는 박막전지 (“Li-free” thin-film battery)의 개념이 제안되었다 [7].
박막전지의 작동원리는? 즉, LFTB의 작동을 위해서는 우선적으로 충전 반응동안 LiCoO2와 같이 리튬을 포함하는 양극으로부터 리튬 이온이 탈리되어 전해질층을 통해 이동하여 전해질/음극 전류 집전체 계면에 전착(electroplating)되어 리튬 금속층을 형성하는 반응이 진행되며, 전착된 리튬이 다시 전해질층을 통해 이동하여 양극으로 이동하는 방전 반응이 일어난다. 그러나, 이러한 LFTB는 매우 낮은 초기 충방전 효율을 나타내며 사이클 진행에 따른 용량감소가 크게 일어나는 문제점을 나타내는 것으로 알려져 있다 [7].
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참고문헌 (11)

  1. J.B. Bates, N.J. Dudney, G.R. Gruzalski, R.A. Zuhr, A. Choudhury, C.F. Luck, J.D. Robertson, Electrical properties of amorphous lithium electrolyte thin films, Solid State Ionics Vol. 53-56 (1992) 647-654. 

    상세보기 crossref

  2. B. Wang, J.B. Bates, F.X. Hart, B.C. Sales, R.A. Zuhr, J.D. Robertson, Characterization of Thin- Film Rechargeable Lithium Batteries with Lithium Cobalt Oxide Cathodes, J. Electrochem. Soc. Vol.143 (1996) 3203-3213. 

    상세보기 crossref

  3. S.H. Lee, P. Liu, C.E. Tracy, Lithium Thin-Film Battery with a Reversible Structural Configuration SS/Li/Lipon/ $LixV_2O_5$ /Cu, Electrochem. Solid State Lett. Vol.6 (2003) A275-277. 

    상세보기 crossref

  4. Y. Iriyama, K. Nishimoto, C. Yada, T. Abe, Z. Ogumi, K. Kikuchi, Charge-Transfer Reaction at the Lithium Phosphorus Oxynitride Glass Electrolyte/Lithium Manganese Oxide Thin-Film Interface and Its Stability on Cycling, J. Electrochem. Soc. Vol. 153 (2006) A821-825 . 

    상세보기 crossref

  5. S.-W. Song, H. Choi, H. Park, G. Park, K. Lee, H.-J. Lee, High rate-induced structural changes in thin-film lithium batteries on flexible substrate, J. Power Sources Vol. 195 (2010) 8275-8279. 

    상세보기 crossref

  6. B. Fleutot, B. Pecquenard, F. Le Cras, B. Delis, H. Martinez, L. Dupont, D. Guy-Bouyssou, Characterization of all-solid-state Li/LiPONB/TiOS microbatteries produced at the pilot scale, J. Power Sources Vol. 196 (2011) 10289-10296. 

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  7. B.J. Neudecker, N.J. Dudney, J.B. Bates, "Lithium?Free" Thin?Film Battery with In Situ Plated Li Anode, J. Electrochem. Soc. Vol. 147 (2000) 517-523. 

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  8. Y. Sabi, T. Furuya, H. Morioka, Y. Senda,R. Ito, T. Senoo, $LiCoO_{2}$ as Anode Protection Layer for Thin-Film Lithium-ion Battery, The 15th International Meeting-IMLB2010, Abs#287(2010). 

  9. Y. Sabi, K. Takahara, T. Furuya, H. Morioka, M. Adachi, K. Hinokuma, A Novel Anode Protection Layer for Thin-Film Rechargeable Lithium Battery, 217th ECS Meeting, Abs#287(2010). 

  10. A.R. Miedema, The heat of formation of alloys, Philips Technol. Rev. Vol. 36, No. 8 (1976) 217-231. 

  11. Shin-Wook Jeon, Jung-Kyu Lim, Sung-Hwan Lim, Sung-Man Lee, As-deposited $LiCoO_{2}$ thin film cathodes prepared by rf magnetron sputtering, Electrochimica Acta. Vol. 51, No.10 (2005) 268-273. 

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