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$SiO_x$ nanoparticles were granulated, and their microstructures and effects on electrochemical behaviors were investigated. In spite of the promising electrochemical performance of $SiO_x$, nanoparticles have limitations such as high surface area, low density, and difficulty i...

주제어

표/그림 (7)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 조대화된 입자의 밀도가 높아지면, 비표면적이 낮아 SEI layer가 적게 형성되며, 초기 쿨롱 효율이 오를 것으로 예상하였다. 본 연구에서는, SiOx 나노입자의 낮은 밀도와 높은 비표면적으로 발생하는 문제들을 해결하기 위해, 조대화를 진행하였다, 입자를 뭉치기 위한 열처리를 다양한 온도로 진행하였다. 조대화된 입자는 탄소 코팅 후, 미세구조 분석, 충⋅방전 특성 평가를 통해 입자의 열처리 온도에 따른 미세구조와 전기화학적 특성의 관계를 조사하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
고에너지밀도의 리튬이온전지가 요구되고 있는 이유는? 전기자동차(electric vehicle), 에너지 저장 시스템 (energy storage system)과 같은 어플리케이션 적용을 위해 이차전지의 개발이 가속화되며, 고에너지밀도의 리튬이온전지가 요구되고 있다 [1]. 리튬이온전지의 음극 소재로 흑연(graphite)이 널리 사용되고 있으나, 372 mAh/g의 제한된 용량을 갖는다는 단점이 있다.
나노구조화된 SiOx의 단점은 무엇인가? 선행 연구에서 전극의 부피 변화를 제어를 위해, 유도용융장치를 통해 x값 제어 가능한 SiOx (0전극 밀도 향상에 한계가 있고, (2) 높은 비표면적으로 인해 다량의 SEI (solid- electrolyte interface) layer 형성으로 초기 쿨롱 효율이 낮으며, (3) 전극 코팅 공정 적용이 어렵 다는 단점이 있다 [12-14].
나노구조화된 SiOx의 문제점을 해겷기 위해 어떠한 방법을 사용하였는가? 이러한 문제점들을 해결하기 위해, SiOx 나노입자를 마이크로 크기의 입자로 가공하였다. 마이크로 크기의 입자로 가공할 때, 나노입자의 최소한의 입도 특성과 기공(porosity) 특성을 유지하는 것이 중요할 것이다.
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참고문헌 (23)

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  3. X. H. Liu, L. Zhong, S. Huang, S. X. Mao, T. Zhu, and J. Y. Huang, ACS Nano, 6, 1522 (2012). [DOI: https://doi.org/10.1021/nn204476h] 

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  10. Z. Zhang, Y. Wang, Q. Tan, D. Li, Y. Chen, Z. Zhong, and F. Su, Nanoscale, 6, 371 (2014). [DOI: https://doi.org/10.1039/C3NR04323A] 

  11. B. Y. Jang, J. S. Lee, and J. S. Kim, J. Nanosci. Nanotechnol., 13, 3690 (2013). [DOI: https://doi.org/10.1166/jnn.2013.7277] 

  12. J. Y. Li, Q. Xu, G. Li, Y. X. Yin, L. J. Wan, and Y. G. Guo, Mater. Chem. Front., 1, 1691 (2017). [DOI: https://doi.org/10.1039/C6QM00302H] 

  13. F. Luo, B. Liu, J. Zheng, G. Chu, K. Zhong, H. Li, X. Huang, and L. Chen, J. Electrochem. Soc., 162, A2509 (2015). [DOI: https://doi.org/10.1149/2.0131514jes] 

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  20. C. Hoeltgen, J. E. Lee, and B. Y. Jang, Electrochim. Acta, 222, 535 (2016) [DOI: https://doi.org/10.1016/j.electacta.2016.11.006]. 

  21. S. Periasamy, S. Venkidusamy, R. Venkatesan, J. Mayandi, J. Pearce, J. H. Selj, and R. Veerabahu, Z. Phys. Chem., 231, 1585 (2017). [DOI: https://doi.org/10.1515/zpch-2016-0961] 

  22. K. Yasuda, Y. Kashitani, S. Kizaki, K. Takeshita, T. Fujita, and S. Shimosaki, J. Power Sources, 329, 462 (2016). [DOI: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2016.08.110] 

  23. K. Ogata, E. Salager, C. J. Kerr, A. E. Fraser, C. Ducati, A. J. Morris, S. Hofmann, and C. P. Grey, Nat. Commun., 5, 3217 (2014). [DOI: https://doi.org/10.1038/ncomms4217] 

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