초록 ▼

연구목표
정보 통신 및 전자 산업의 발달로 인해 MEMS산업이 중요 산업으로 대두되고있으나 MEMS 소자와 혼재 또는 표면 탑재되어 사용될 수 있는 microbattery의개발은 MEMS의 실용화에 있어 선결되어야 할 과제이다. 이 같은 극소형 전지는 박막(thin film)공정을 사용해야 하므로 이들을 박막전지(thin film battery)로 구분한다. 박막 전지의 연구에 있어서도 기존의 전지의 연구에서와 같이 양전극에 대한 연구는 전지의 성능 개선에 있어서 매우 중요하다. 특히 박막 전지의 양전극 연구에 있어서 삼성분계

연구목표
정보 통신 및 전자 산업의 발달로 인해 MEMS산업이 중요 산업으로 대두되고있으나 MEMS 소자와 혼재 또는 표면 탑재되어 사용될 수 있는 microbattery의개발은 MEMS의 실용화에 있어 선결되어야 할 과제이다. 이 같은 극소형 전지는 박막(thin film)공정을 사용해야 하므로 이들을 박막전지(thin film battery)로 구분한다. 박막 전지의 연구에 있어서도 기존의 전지의 연구에서와 같이 양전극에 대한 연구는 전지의 성능 개선에 있어서 매우 중요하다. 특히 박막 전지의 양전극 연구에 있어서 삼성분계 산화물 전극에 대한 연구는 양전극 용량의 향상은 물론 박막 전지에 있어서 전지의 반응기구 규명과 전극과 전해질 간의 계면 현상을 이해하는데 많은 정보를 제공하는 것이 본 연구의 목적이라 하겠다.
연구내용
양전극 용량의 향상은 물론 박막 전지에 있어서 전지의 반응기구 규명과 전극과 전해질 간의 계면 현상을 이해하고자 본 연구에서는 $LiCoO_2$ 와 $Li_xCo_{0.3}Ni_{0.7}O_2$박막을 스핀 코팅을 이용해 제작하였으며, 그 특성을 측정하였다. 박막전지용 전극물질로서의 가능성을 알아보고자 층상구조 $Li_xNi_{1-y}M_yO_2$ (M = Co, Ti)계 산화물을 습식법으로 합성하고 그 특성을 규명하였으며, 새로운 양극물질로서의 가능성을 알아보기 위하여 Organic/$V_2O_5$ 혼재 전극물질의 합성과 특성 분석을 하였다.
연구성과
양전극 용량의 향상은 물론 박막 전지에 있어서 전지의 반응기구 규명과 전극과 전해질 간의 계면 현상을 이해하고자 본 연구에서는 $LiCoO_2$ 와 $Li_xCo_{0.3}Ni_{0.7}O_2$박막을 스핀 코팅을 이용해 제작하였으며, 그 특성을 측정하였다. 이중 $LiCoO_2$ 박막의 연구결과를 국제 학회인 PBFC-1에 발표하였다. 박막전지용 전극물질로서의 가능성을 알아보고자 층상구조 $Li_xNi_{1-y}M_yO_2$ (M = Co, Ti)계 산화물을 습식법으로 합성하고 그 특성을 규명한 결과 중 LixNi1-yTiyO2에 대한 것을 Journal of Power Sources에 투고하여 게재 확정되었다. 새로운 양극물질로서의 가능성을 알아보기 위하여 Organic/$V_2O_5$ 혼재 전극물질의 합성과 특성 분석을 하였다. 이 결과는 2000년 ECS Meeting에 발표하였으며, 현재 투고 준비 중에 있다.

Abstract ▼

Purpose of Research
The development of informations, communications and electronics leads to new industry such as MEMS. The reduction in size and power requirement of MEMS device is the major driving force behind the development of microbatteries. The study of cathode thin film, especially ternar

Purpose of Research
The development of informations, communications and electronics leads to new industry such as MEMS. The reduction in size and power requirement of MEMS device is the major driving force behind the development of microbatteries. The study of cathode thin film, especially ternary oxide thin film cathode, is one of important thing for thin film battery research. In this study, we fabricate the oxide thin film by spin coating as cathode in lithium secondary thin film batteries. The spin coating can be made good stoichiometric thin film with low cost in comparison with other thin film deposition method. But it requires starting materials gel. The sol-gel of oxide materials is not easily formed. Our research group is well trained and experienced in sol-gel synthesis of oxide materials. So we fabricates oxide thin film cathode and investigates their electrochemical and structural properties.
Contents of Research
In this study, we fabricate the oxide thin film by spin coating as cathode in lithium secondary thin film batteries. The spin coating can be made good stoichiometric thin film with low cost in comparison with other thin film deposition method. But it requires starting materials gel. The sol-gel of oxide materials is not easily formed. Our research group is well trained and experienced in sol-gel synthesis of oxide materials. So we fabricates oxide thin film cathode and investigates their electrochemical and structural properties.
Effectiveness of Research
In this work, we prepared thin film by spin coating using citrate sol. The Active area of $LiCoO_2$ films for electrochemical test was about 1x1 cm2. A Li foil and 1M LiClO4 in propylene carbonate(PC) and ethylene carbonate(EC) (1:1)were used as an anode and an electrolyte, respectively. The galvanostatic charge-discharge test was carried out with charge-discharge tester system at constant current density ranging from 5 A/cm2 in the voltage window between 4.2 and 3.0 V. The cycling behavior of the $LiCoO_2$ film was reported. And we also studied structural and electrochemical properties of LiNi1-yTiyO2 prepared by citrate sol-gel method and the factors affecting electrochemical performance of Organic/$V_2O_5$ hybrid cathode material.

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문 ...3
• 1. 국문요약문 ...3
• Ⅱ. 연구결과 요약문 ...4
• 1. 국문요약문 ...4
• 2. 영문요약문 ...5
• Ⅲ. 연구내용 및 결과...6
• 1. 서론 ...6
• 2. 연구방법 및 이론 ...6
• 3. 결과 및 고찰 ...7
• 4. 결론 ...19
• 5. 인용문헌 ...20