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NTIS 바로가기한국분말야금학회지 = Journal of Korean Powder Metallurgy Institute, v.26 no.1, 2019년, pp.58 - 69
신동요 (서울과학기술대학교 의공학 바이오 소재 융합 협동과정 신소재공학프로그램) , 안효진 (서울과학기술대학교 의공학 바이오 소재 융합 협동과정 신소재공학프로그램)
High performance lithium-ion batteries (LIBs) have attracted considerable attention as essential energy sources for high-technology electrical devices such as electrical vehicles, unmanned drones, uninterruptible power supply, and artificial intelligence robots because of their high energy density (...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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층상 구조 화합물의 구조적 특징은? | 이론적인 층상 구조 화합물은 그림 2와 같이 정의된다. 층상 구조 화합물의 MO2 구조는 metal 양이온이 중심에 위치하고, 꼭지점에 O 음이온이 존재하는 8면체(Octahedral) 가 서로 모서리를 공유하며 한 층으로 구성된다[11, 12]. 형성된 MO2 층과 Li 이온층은 교대로 적층되며 층상 구 조를 이루게 되며 Li 이온은 2차원적인 확산 통로를 갖는다. | |
양극 분말 소재의 단점은 무엇인가? | 따라서, 음극 전극과 양극 전극에 사용되는 분말 소재들에 대한 연구가 다양하게 수행되어왔다. 하지만, 양극 분말 소재는 구조적인 한계로 음극 분말 소재보다 낮은 용량을 가지고 있을 뿐만 아니라 합성이 어려워 리튬이온전지의 성능 향상에 제한이 되고 있다[6]. 또한, 양극 분말 소재는 산화물이 주로 사용되어 급속 충전 속도 특성을 만족하기 어려우며 이에 따라 낮은 율 특성 및 출력 특성을 나타난다. | |
리튬이온전지의 양극 분말 소재 중, 스피넬 구조 화합물의 특징 및 개선 방안은 무엇인가? | 따라서, 이를 개선하기 위한 전략으로 1) 다성분계 층상 구조 화합물 개발, 2) 입자의 나노화 및 형상 제어, 3) 금속 이온 도핑 연구가 진행되고 있다. 스피넬 구조 화합물은 높은 출력 밀도 및 3차원적인 Li 이 온 확산 통로를 갖는다는 장점이 있지만, 층상 구조 화합물에 비해 낮은 용량 및 빠른 용량 감소라는 단점으로 급속 충전 특성 확보가 어렵다. 따라서, 이를 개선하기 위한 전략으로 1) 표면 코팅층 도입 및 금속 원소 도핑, 2) 결정학적 구조 제어, 3) 입자의 나노화 및 결정면 제어 전략이 개발되고 있다. 마지막으로 올리빈 구조 화합물은 층상 구조 화합물과 유사한 이론 용량을 가지며 수명이 길다는 장점이 있지만, 출력 밀도가 낮고 전기전도도 및 이온전도도가 낮아 급속 충전 특성이 낮다는 문제점이 있다. |
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