초록 ▼

LiMLiM$n_{1.92}$C$o_{0.08}$$O_4$, LiNLiN$i_{1-y}$C$o_y$$O_2$를 연소법에 의하여 합성하고 이들의 전기화학적 특성을 조사한다. 그리고 여러 조성의 이들 혼합물 전극을 만들어 전기화학적 특성을 조사함으 로써 방전용량이 크고 우수한 싸이클 성능을 갖는 혼합물 전극을 개발하려 한다. 연소법에 의하여 LiMLiM$n_{1.92}$C$o_{0.08}$$O_4$와 LiN$i_{1-y_1}Co_{y_1}O_2$를 합성한다. 합성한 시료들을 X- 선 회절 분석, 미세구조관찰, 전자침미세분석(EPMA)을

LiMLiM$n_{1.92}$C$o_{0.08}$$O_4$, LiNLiN$i_{1-y}$C$o_y$$O_2$를 연소법에 의하여 합성하고 이들의 전기화학적 특성을 조사한다. 그리고 여러 조성의 이들 혼합물 전극을 만들어 전기화학적 특성을 조사함으 로써 방전용량이 크고 우수한 싸이클 성능을 갖는 혼합물 전극을 개발하려 한다. 연소법에 의하여 LiMLiM$n_{1.92}$C$o_{0.08}$$O_4$와 LiN$i_{1-y_1}Co_{y_1}O_2$를 합성한다. 합성한 시료들을 X- 선 회절 분석, 미세구조관찰, 전자침미세분석(EPMA)을 한다. LiMLiM$n_{1.92}$C$o_{0.08}$$O_4$ + x wt.$\percnt$ LiN$i_{1-y_1}Co_{y_1}O_2$ (x=10, 30, 50, 70 and 90)의 조성으로, 혼합물 전극을 제작한다. battery 충?방전기를 사용하여 혼합물의 조성에 따른 리튬의 삽입?추출 반응으로 인하 여 나타나는 충?방전 곡선의 변화를 조사하고, 합성한 각 시편에 대해 충?방 전 싸이클 수에 따른 방전용량의 변화를 조사한다. 이상의 실험을 통하여 큰 방 전 용량과 우수한 싸이클 성능등 전기화학적 특성을 갖는 혼합물의 조성을 알아 낸다. 또한 결정구조 분석, 미세 구조, EPMA 분석 결과와 전기화학적 특성을 비교한다. 우수한 전기화학적 특성을 갖는 Li 산화물의 혼합물 전극을 제작함으로써 큰 방 전용량과 싸이클 성능이 우수한 전극을 개발할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연 구를 통하여 방전 용량, 싸이클 성능 등의 전기화학적 특성을 결정하는 인자를 알아낼 수 있으리라 생각된다. 본 연구의 결과는 Li 산화물 전극의 실용화를 위 한 기초 자료로써 활용할 수 있으리라 생각된다. 본 연구의 수행은 리튬 2차 전 지의 연구 인력 양성에 기여 할 수 있을 것으로 생각된다.

Abstract ▼

LiM$n_{1.92}$C$o_{0.08}$$O_4$ and LiN$i_{1-y}$C$o_y$$O_2$ were synthesized by the combustion method and their electrochemical properties are investigated. By investigating the electrochemical properties of the mixtures of these alloys with various compositions, a mixture electrode with a large disch

LiM$n_{1.92}$C$o_{0.08}$$O_4$ and LiN$i_{1-y}$C$o_y$$O_2$ were synthesized by the combustion method and their electrochemical properties are investigated. By investigating the electrochemical properties of the mixtures of these alloys with various compositions, a mixture electrode with a large discharge capacity and a good cycling performance was developed. LiM$n_{1.92}$C$o_{0.08}$$O_4$ synthesized by the combustion method by calcining at 750℃ for 48h exhibited fine particles of 100∼200㎚ and had good electrochemical properties. It had relatively large discharge capacity(120.3 mAh/g at 0.1C) and excellent cycling performance. The LiN$i_{0.9}Co_{0.1}O_2$ prepared under the conditions of the mole ratio of urea to nitrate 3.6 and calcination at 800℃ for 12h showed the least R-factor(good hexagonal ordering) and a large value of v$I_{003}/I_{104}$(small cation mixing). These conditions are considered to be the optimum ones for synthesizing LiN$i_{0.9}Co_{0.1}O_2$ by the combustion method. LiN$i_{1-y}$C$o_y$$O_2$(y=0.1, 0.3 and 0.5) were synthesized by mixing in the mole ratio of urea/nitrate 3.6 and calcining at 800℃ for 12h. LiN$i_{0.7}Co_{0.3}O_2$ had the largest first discharge capacity 156.2mAh/g at 0.5C and the best cycling performance. The sample showed good hexagonal ordering, small cation mixing and their particles were relatively small and of uniform size. The electrochemical properties of LiM$n_{1.92}$C$o_{0.08}$$O_4$ + x wt.$\percnt$LiN$i_{0.7}Co_{0.3}O_2$(x=10, 30, 50, 70, and 90) mixture electrodes prepared by milling for 30min were investigated. The electrode with x=50 had the largest discharge capacity(132.0mAh/g). The electrode with x=10 had a relatively large first discharge capacity(109.9mAh/g at 0.1C) and good cycling performance. The decrease in the discharge capacity of the mixture electrodes with cycling is considered to result mainly from the degradation of LiN$i_{0.7}Co_{0.3}O_2$. The ratio of urea to nitrate, calcining temperature, calcining time and the composition for synthesizing LiN$i_{1-y}$C$o_y$$O_2$ with excellent electrochemical properties by the combustion method were determined. LiN$i_{0.7}Co_{0.3}O_2$ with a small R-factor, a large value of v$I_{003}/I_{104}$ and small and homogeneous particles showed good electrochemical properties. The milling time and composition of LiM$n_{1.92}$C$o_{0.08}$$O_4$ + x wt.% LiNi0.7Co0.3O2 mixture electrode with good electrochemical properties are determined. These results will be used as basic data for electrochemical properties of the mixture electrodes of LiMn2O4 type and LiNiO2 type. This work is considered to have contribute to the education of researchers in the field of Li-ion secondary battery.

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문 ... 4
• 1. 국문요약문 ... 4
• Ⅱ. 연구결과 요약문 ... 5
• 1. 국문요약문 ... 5
• 2. 영문요약문 ... 7
• Ⅲ. 연구내용 ... 9
• 1. 서론 ... 9
• 2. 연구방법 및 이론 ... 12
• 3. 결과 및 고찰 ... 16
• 4. 결론 ... 34
• 5. 인용문헌 ... 35