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제107회 대한화학회 학술발표회, 총회 및 기기전시회 안내 전이금속 산화물을 이용한 전기화학적 리튬 도핑 공정 연구

등록일
2011년 2월 24일 16시 56분 51초
접수번호
1694
발표코드
Ⅲ-ELEC.P-359 이곳을 클릭하시면 발표코드에 대한 설명을 보실 수 있습니다.
발표시간
금 <발표Ⅲ>
발표형식
포스터
발표분야
전기화학
저자 및
공동저자
박민식, 김점수, 임영근1, 김영준
전자부품연구원 차세대전지연구센터, Korea
1고려대학교 신소재공학과, Korea
전기이중층커패시터 (EDLC)의 낮은 에너지밀도를 개선하기 위해 음극 활물질로 리튬 이온을 가역적으로 삽입 / 탈리할 수 있는 탄소계 재료를 이용하는 리튬이온커패시터 (LIC)가 제안되었다. LIC는 이온화 경향이 큰 리튬 이온을 음극에 미리 도핑하여 음극의 전위를 대폭적으로 낮춤을 통해 셀 전압도 종래의 EDLC의 2.5 V 대비 크게 향상된 3.8 V 이상의 고전압 구현이 가능하여 에너지 밀도의 향상을 도모할 수 있다. 이러한 LIC를 구현하기 위해서는 제조 공정 중 음극에 리튬을 사전 도핑하는 안정적인 도핑공정이 반드시 필요하다. 하지만 기존 리튬 도핑방식의 경우 리튬이 음극에 도핑 되는 양을 제어하기가 어렵고 도핑 공정에서 금속 리튬의 안전성을 확보하기 어려운 단점이 있어 양산에 적용하기 위해서는 제조공정의 개선이 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 초기 충방전 효율이 낮은 고용량의 전이금속산화물을 양극 첨가제로 적용하여 전기화학적으로 리튬을 음극에 도핑 할 수 있는 새로운 개념의 리튬 도핑방식을 제안하고, 다양한 전이금속 산화물의 양극 첨가제로 적용 가능성을 살펴보고자 한다. 특히, Li2MoO3와 Li5FeO4를 이용한 리튬 도핑공정 개발을 위해 전기화학 특성 및 다양한 구조 분석을 통해 Li2MoO3와 Li5FeO4의 합성 조건을 최적화하고 이를 채용한 리튬 도핑공정이 리튬이온 커패시터의 전기화학적 특성에 미치는 영향에 대해 구체적으로 논의하고자 한다.

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