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방사광 X-선을 이용한 리튬이온전지 소재의 실시간 구조 분석 연구
In situ Synchrotron X-ray Techniques for Structural Investigation of Electrode Materials for Li-ion Battery 원문보기

세라미스트 = Ceramist, v.22 no.4, 2019년, pp.402 - 416  

한다슬 (동국대학교 융합에너지신소재공학과) ,  남경완 (동국대학교 융합에너지신소재공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The development of next-generation secondary batteries, including lithium-ion batteries (LIB), requires performance enhancements such as high energy/high power density, low cost, long life, and excellent safety. The discovery of new materials with such requirements is a challenging and time-consumin...

주제어

#In-situ characterization   #synchrotron X-ray   #X-ray diffraction   #X-ray absorption spectroscopy  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
실시간실험의 장점은? 따라서 실제 전기화학 반응 거동을 이해하기 위해서는 실시간 기법의 적용이 필수적이다. 실시간실험은 한 시료의 충·방전 및 열화에 의한 변화 양상을 연속적으로 측정하여, 전극에서 발생하는 변화를 직접적으로 파악할 수 있기 때문에 ex-situ 실험에 대비하여 더 높은 신뢰성과 정밀도를 제공할 수 있다. 또한, 단 시간 존재하거나 빠르게 변화하는 중간 상을 관측할 수 있으며, 시료 준비가 상대적으로 용이하고 오염에 대한 염려가 적다.
다양한 X-선 분광 분석법을 가능하게 하는 방사광 가속기 X-선은 어떤 파장을 가지고 있는가? 3) 최근 들어 이러한 동향에 발맞추어 제1원리를 이용한 계산과 함께 고분해능 전자현미경 및 방사광 가속기 X-선을 이용한 고도분석을 활용하여 다양한 LIB용 양극 및 음극 소재의 전하 저장 원리, 퇴화 기구, 전극/전해질 계면 등에 대한 기초연구가 매우 활발히 진행되고 있다. 특히 방사광 가속기 X-선은 고도의 집속도와 함께 기존의 재래식 광원에 비해서 수천 혹은 수만 배나 되는 훨씬 많은 양의 X-선 광자를 가지고 있는 백색광으로 적외선(intra-red)으로부터 경 X-선(hard X-ray)에 이르는 광범위한 파장을 보유하고 있다. 이러한 특성으로 인하여 다양한 X-선 분광 분석법(X-ray spectroscopy)이 가능하고 각종 실시간(in-situ) 실험에 적합하여, 온도변화 및 충·방전 반응 시 전지 소재에서 발생하는 결정 구조, 전자구조 및 국부구조 변화에 대한 정보를 실시간으로 제공할 수 있다.
리튬이온전지는 무엇인가? 리튬이온전지는 (Li-ion Battery, LIB) 기존의 이차전지에 비하여 높은 에너지 밀도 및 출력 특성으로 휴대용 소형 전자기기의 동력원으로써 널리 사용되고 있다. 최근에는 전기자동차 및 신재생에너지를 위한 에너지 저장장치(Energy Storage System)와 같은 중대형 에너지 저장 분야로 적용 범위가 확장되고 있다.
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참고문헌 (24)

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