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주형 합성법을 통해 합성된 다공성 주석 산화물을 적용한 리튬이차전지용 음극재 연구
서경주,최재철,이용민,고창현,Seo, Gyeongju,Choi, Jaecheol,Lee, Yong Min,Ko, Chang Hyun 한국전기화학회 2014 한국전기화학회지 Vol.17 No.2
5 nm의 중형기공(mesopore)을 지녔으며 5~7 nm 굵기의 산화주석($SnO_2$) 나노선 다발이 잘 정렬된 meso-$SnO_2$를 주형합성법을 이용해서 제조하였다. 또한 주형합성법을 변형시켜서 5~7 nm 굵기의 동일한 나노선 다발 사이에 존재하는 중형기공에 주형으로 사용되었던 실리카($SiO_2$)를 일부 남긴 meso-$SnO_2$와 실리카의 복합체인 meso-$SnO_2$/$SiO_2$도 제조하였다. X-선 회절, 질소흡착법, 투과전자현미경을 이용해서 meso-$SnO_2$와 meso-$SnO_2$/$SiO_2$의 구조를 확인하였다. meso-$SnO_2$/$SiO_2$는 meso-$SnO_2$에 비해서 충방전시 발생하는 부피 팽창을 완화할 수 있을 것으로 예측했으며, 순환전압전류곡선, 교류 임피던스 분석, 충방전 전압 Profile 변화를 통해 부피 팽창 완화 효과를 확인하였다. 하지만, 수명 특성 측면에서는 구조 제어 효과가 미비하여, 향후 이를 개선하는 연구가 진행되어야 한다. Mesoporous tin oxide (meso-$SnO_2$) with 5 nm mesopore and well-aligned $SnO_2$ nanowire-bundles with 5~7 nm diameters were prepared by template synthesis method. In addition to meso-$SnO_2$, meso-$SnO_2$/$SiO_2$, which has almost the same structure as meso-$SnO_2$ including $SiO_2$ used as the template were prepared by the modification of template synthesis. X-ray diffraction, N2 adsorption-desorption isotherms, transmission electron microscopy observed structures of meso-$SnO_2$ and meso-$SnO_2$/$SiO_2$. Although the meso-$SnO_2$/$SiO_2$ showed some positive evidences to suppress the volume change of meso-$SnO_2$ through cyclic voltammogram, electrochemical impedance spectroscopy, and voltage profiles during cycling, its cycle life was not improved highly to address modified structural effects. Thus, further study might be done to control the nanostructure of meso-$SnO_2$/$SiO_2$ for enhanced cycle performance.
이용민(Yong Min Lee),손봉기(Bongki Son),서명원(Myungwon Seo),이혜원(Hyewon Lee),최재철(Jaecheol Choi),이윤주(Yunju Lee) 한국자동차공학회 2012 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2012 No.5
Lithium secondary batteries have been widely used for mobile devices as a power source due to their highest energy density among various secondary batteries. Recently, they started to be applied to hybrid electric vehicles (HEVs), plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs) and electric vehicles (EVs). Comparing to small-sized lithium secondary batteries, largeformat lithium secondary batteries should have different cell chemistry and design for enhanced safety and high power characteristics. LiMn₂O₄ and amorphous carbon are newly used for cathode and anode materials owing to higher safety and performance, respectively. Moreover, the heat-resistive separator should be applied for vehicle application. However, the more important thing is that the electrode coating layer should be manufactured as thin as possible for tens of kW power requirement of HEVs with limited cell number less than 100. The cell reliability is also insured for about 10 years at low and high temperatures (-46~66℃).