$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

도전재 종류에 따른 리튬이차전지 음극재 SiOx의 전기화학적 특성
Electrochemical Properties of SiOx Anodes with Conductive Agents for Li Ion Batteries 원문보기

전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers, v.32 no.3, 2019년, pp.179 - 186  

연지수 (충남대학교 에너지과학기술대학원) ,  장보윤 (한국에너지기술연구원 분리변환소재연구실) ,  김성수 (충남대학교 에너지과학기술대학원) ,  김향연 (한국생산기술연구원 EV부품소재그룹)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

This work investigated the effects of different conductive agents on the electrochemical properties of anodes. SiOx possesses high theoretical capacity and shows excellent cycle performance; however, the low initial coulombic efficiency and poor electrical conductivity limit its applications in real...

주제어

표/그림 (9)

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 연구는 리튬이차전지 음극소재 SiOx의 율속 특성을 향상시키기 위하여, 두 종류의 형태가 다른 도전재를 이용하여 전기화학적 특성 연구를 수행하였다. 준비된 입자를 이용하여 미세구조(XRD, SEM) 분석과 전기화학적 특성 평가를 진행하였다.
  • 본 연구에서는 유도 용해 공정을 통해 합성된 SiOx 분말에 입자 형태가 다른 두 종류의 탄소 도전재를 사용하여 제작한 전극의 전기화학적 성능 향상에 대하여 조사하였다. 전극의 물리적 특성을 분석하기 위하여 XRD, SEM 등을 측정하였으며, 코인 타입 반쪽 전지를 제작하여 전기화학적 평가를 실시하여 리튬이차전지 음극재로서의 특성을 조사하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
흑연읜 한계를 극복하기 위해 각광받고 있는 물질은? 하지만 다양한 응용분야에서 제한적인 이론용량(372 mAh/g)은 고출력, 고용량 요구조건 한계에 부딪히고 있다 [4-6]. 흑연의 한계를 극복하기 위해 새로운 음극재에 대한 연구가 계속되고 있고 그중 주목받고 있는 물질이 실리콘이다. 실리콘은 매장량이 풍부하며 흑연보다 약 10배 높은 이론 용량(4,200 mAh/g)을 가지고 있다 [7,8].
흑연의 장, 단점은? 리튬이차전지 적용 범위의 확대에 따라 고용량, 고출력을 위한 신규 소재의 개발이 요구되고 있다 [1-3]. 현재 리튬이차전지 음극재로서 상용화되고 있는 흑연은 리튬 이온의 삽입과 탈리가 일어나는 동안 결정구조의 변화가 적어 산화⋅환원 반응이 지속적으로 일어나 우수한 수명특성과 높은 이론 용량을 나타낸다. 하지만 다양한 응용분야에서 제한적인 이론용량(372 mAh/g)은 고출력, 고용량 요구조건 한계에 부딪히고 있다 [4-6]. 흑연의 한계를 극복하기 위해 새로운 음극재에 대한 연구가 계속되고 있고 그중 주목받고 있는 물질이 실리콘이다.
리튬과의 합금화 과정에서 생기는 문제를 해결하기 위한 방안은? 그 결과 일부 입자들은 전기화학적 반응에 참여하지 못하게 되고 전지는 심각한 용량 감소를 겪게 된다 [9-11]. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 입자의 나노화 [12], 다른 원소와의 복합체 형성 [13], 탄소 코팅 [14-16] 등의 연구가 진행 중이다. 그러나 응용 단계까지는 여전히 해결해야 할 과제가 많이 남아 있다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (39)

  1. J. Lee, J. Koo, B. Jang, and S. Kim, J. Power Sources, 329, 79 (2016). [DOI: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2016.08.035] 

  2. L. F. Cui, L. Hu, J. W. Choi, and Y. Cui, ACS Nano, 4, 3671 (2010). [DOI: https://doi.org/10.1021/nn100619m] 

  3. J. M. Tarascon and M. Armand, Nature, 414, 359 (2001). [DOI: https://doi.org/10.1038/35104644] 

  4. T. D. Tran, J. H. Feikert, X. Song, and K. Kinoshita, J. Electrochem. Soc., 142, 3297 (1995). [DOI: https://doi.org/10.1149/1.2049977] 

  5. M. Winter, J. O. Besenhard, M. E. Spahr, and P. Novak, Adv. Mater., 10, 725 (1998). [DOI: https://doi.org/10.1002/(SICI)1521-4095(199807)10:10 3.0.CO;2-Z] 

  6. M. Yoshio, H. Wang, K. Fukuda, T. Umeno, N. Dimov, and Z. Ogumi, J. Electrochem. Soc., 149, A1598 (2002). [DOI: https://doi.org/10.1149/1.1518988] 

  7. M. Mohri, N. Yanagisawa, Y. Tajima, H. Tanaka, S. Nakajima, M. Yoshida, Y. Yoshimoto, T. Suzuki, and H. Wada, J. Power Sources, 26, 545 (1989). [DOI: https://doi.org/10.1016/0378-7753(89)80176-4] 

  8. U. Kasavajjula, C. Wang, and A. J. Appleby, J. Power Sources, 163, 1003 (2007). [DOI: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2006.09.084] 

  9. J. Yin, M. Wada, K. Yamamoto, Y. Kitano, S. Tanase, and T. Sakai, J. Electrochem. Soc., 153, A472 (2006). [DOI: https://doi.org/10.1149/1.2160429] 

  10. Z. P. Guo, J. Z. Wang, H. K. Liu, and S. X. Dou, J. Power Sources, 146, 448 (2005). [DOI: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2005.03.112] 

  11. B. Liang, Y. Liu, and Y. Xu, J. Power Sources, 267, 469 (2014) [DOI: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2014.05.096] 

  12. M. Green, E. Fielder, B. Scrosati, M. Wachtler, and J. S. Moreno, Electrochem. Solid-State Lett., 6, A75 (2003). [DOI: https://doi.org/10.1149/1.1563094] 

  13. U. Kasavajjula, C. Wang, and A. J. Appleby, J. Power Sources, 163, 1003 (2007). [DOI: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2006.09.084] 

  14. A. Veluchamy, C. H. Doh, D. H. Kim, J. H. Lee, D. J. Lee, K. H. Ha, H. M. Shin, B. S. Jin, H. S. Kim, S. I. Moon, and C. W. Park, J. Power Sources, 188, 574 (2009). [DOI: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2008.11.137] 

  15. Y. Liu, Z. Y. Wen, X. Y. Wang, A. Hirano, N. Imanishi, and Y. Takeda, J. Power Sources, 189, 733 (2009). [DOI: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2008.08.016] 

  16. C. H. Doh, H. M. Shin, D. H. Kim, Y. C. Ha, B. S. Jin, H. S. Kim, S. I. Moon, and A. Veluchamy, Electrochem. Commun., 10, 233 (2008). [DOI: https://doi.org/10.1016/j.elecom.2007.11.034] 

  17. M. Miyachi, H. Yamamoto, H. Kawai, T. Ohta, and M. Shirakata, J. Electrochem. Soc., 152, A2089 (2005). [DOI: https://doi.org/10.1149/1.2013210] 

  18. J. Yang, Y. Takeda, N. Imanishi, C. Capiglia, J. Y. Xie, and O. Yamamoto, Solid State Ionics, 152, 125 (2002). [DOI: https://doi.org/10.1016/S0167-2738(02)00362-4] 

  19. M. Gauthier, D. Mazouzi, D. Reyter, B. Lestriez, P. Moreau, D. Guyomard, and L. Roue, Energy Environ. Sci., 6, 2145 (2013). [DOI: https://doi.org/10.1039/C3EE41318G] 

  20. M. Li, Y. Zeng, Y. Ren, C. Zeng, J. Gu, and X. Feng, J. Power Sources, 288, 53 (2015). [DOI: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2015.04.127] 

  21. J. Wang, H. Zhao, J. He, and C. Wang, J. Power Sources, 196, 4811 (2011). [DOI: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2011.01.053] 

  22. M. Yamada, A. Ueda, K. Matsumoto, and T. Ohzuku, J. Electrochem. Soc., 158, A417 (2011). [DOI: https://doi.org/10.1149/1.3551539] 

  23. Q. Si, K. Hanai, T. Ichikawa, M. B. Phillipps, A. Hirano, N. Imanishi, O. Yamamoto, and Y. Takeda, J. Power Sources, 196, 9774 (2011). [DOI: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2011.08.005] 

  24. W. R. Liu, Y. C. Yen, H. C. Wu, M. Winter, and N. L. Wu, J. Appl. Electrochem., 39, 1643 (2009). [DOI: https://doi.org/10.1007/s10800-009-9854-x] 

  25. M. Miyachi, H. Yamamoto, and H. Kawai, J. Electrochem. Soc., 154, A376 (2007). [DOI: https://doi.org/10.1149/1.2455963] 

  26. X. Yang, Z. Wen, X. Xu, B. Lin, and S. Huang, J. Power Sources, 164, 880 (2007). [DOI: https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2006.11.010] 

  27. P. Novak, W. Scheifele, M. Winter, and O. Haas, J. Power Sources, 68, 267 (1997). [DOI: https://doi.org/10.1016/S0378-7753(96)02561-X] 

  28. H. Zheng, R. Yang, G. Liu, X. Song, and V. S. Battaglia, J. Phys. Chem. C, 116, 4875 (2012). [DOI: https://doi.org/10.1021/jp208428w] 

  29. Y. H. Chen, C. W. Wang, G. Liu, X. Y. Song, V. S. Battaglia, and A. M. Sastry, J. Electrochem. Soc., 154, A978 (2007). [DOI: https://doi.org/10.1149/1.2767839] 

  30. C. W. Wang, K. A. Cook, and A. M. Sastry, J. Electrochem. Soc., 150, A385 (2003). [DOI: https://doi.org/10.1149/1.1543566] 

  31. Q. Zhang, Z. Yu, P. Du, and C. Su, Recent Pat. Nanotechnol., 4, 100 (2010). [DOI: https://doi.org/10.2174/187221010791208803] 

  32. X. Zhang, J. Ma, and K. Chen, Nano-Micro Lett., 7, 360 (2015). [DOI: https://doi.org/10.1007/s40820-015-0051-7] 

  33. J. E. Lee, J. B. Koo, B. Y. Jang, and S. S. Kim, J. Korean Inst. Electr. Electron. Mater. Eng., 29, 255 (2016). [DOI: https://doi.org/10.4313/JKEM.2016.29.4.255] 

  34. B. Lee, J. Y. Lee, B. Jang, J. Kim, and S. S. Kim, J. Korean Inst. Electr. Electron. Mater. Eng., 32, 70 (2019). [DOI: https://doi.org/10.4313/JKEM.2019.32.1.70] 

  35. 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] 

  36. M. Nishizawa, K. Mukai, S. Kuwabata, C. R. Martin, and H. Yoneyama, J. Electrochem. Soc., 144, 1923 (1997). [DOI: https://doi.org/10.1149/1.1837722] 

  37. G. Wang, Q. Zhang, Z. Yu, and M. Qu, Solid State Ionics, 179, 263 (2008). [DOI: https://doi.org/10.1016/j.ssi.2008.01.015] 

  38. J. Y. Lee, B. Lee, N. W. Kim, B. Jang, J. Kim, and S. S. Kim, J. Korean Inst. Electr. Electron. Mater. Eng., 32, 78 (2019). [DOI: https://doi.org/10.4313/JKEM.2019.32.1.78] 

  39. J. Shu, H. Li, R. Yang, Y. Shi, and X. Huang, Electrochem. Commun., 8, 51 (2006). [DOI: https://doi.org/10.1016/j.elecom.2005.08.024] 

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

GOLD

오픈액세스 학술지에 출판된 논문

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로