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이경한(Kyenghan Lee),황갑진(Gabjin Hwang),유철휘(Cheolhwi Ryu) 한국전지학회 2021 한국전지학회지 Vol.1 No.1
저온 상태에서의 리튬이온 배터리는 전해액의 이온전도도의 저하와 리튬 석출 등의 문제로 인하여 용량과 수명이 급격 히 감소하는 문제점이 있어 개선이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위하여 상용되는 리튬이온 배터리에 자주 사용되는 1M LiPF6/EC:EMC(1:3) 전해액을 기준 전해액으로 두고 Methyl acetate, Ethyl acetate 및 Ethyl propionate의 3종 용매를 첨가하여 전해질을 제조하였다. 제조한 전해액을 인조흑연과 LiNi1-x-yCoxAlyO₂(x=0.15, y=0.045) NCA를 전극으로 사용하여 coin cell을 제조였으며, 제조한 coin cell을 상온(25℃)과 저온(-20℃)상태에서의 전기화학적 특성을 측정하였다. 전기화학적 특성 측정 결과 1M LiPF₆/EC:EMC:MA(1:3:6)의 조성이 저온상태에서 기준 전해액 보다 20.2%의 용량이 상승하였으며, 가장 좋은 전기화학적 특성을 보였다. Lithium ion battery in a low-temperature state has a problem in that the capacity and lifespan rapidly decrease due to problems such as a decrease in ionic conductivity of an electrolyte and lithium precipitation, and thus needs improvement. In this paper, in order to improve this problem, an electrolyte was prepared by adding three solvents of Methyl acetate, Ethyl acetate and Ethyl propionate with 1M LiPF6/EC:EMC (1:3) electrolyte frequently used in commercial lithium-ion batteries as the standard electrolyte. Coin cells were manufactured using artificial graphite and LiNi1-x-yCoxAlyO₂(x=0.15, y=0.045) NCA as electrodes, and the electrochemical properties of the prepared coin cells were measured at room temperature (25℃) and low temperature (-20℃). As a result, the composition of 1M LiPF₆/EC:EMC:MA(1:3:6) was 20.2% higher than the standard electrolyte at low temperature, and showed the best electrochemical properties.
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