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양극 활물질 공극률 조절을 통한 리튬이차전지의 전기화학적 특성 최적화
임진솔,안진혁,장은광,서혜원,최회주,조국영 한국공업화학회 2020 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2020 No.-
리튬이차전지는 다양한 이동형 전자기기의 전원 공급원으로써 가장 널리 사용되고 있는 전기화학에너지 변환 시스템이다. 하나의 장치에서 요구되는 에너지는 폭발적으로 증가하고 있다. 예로써 전기자동차와 같은 경우에는 중대형 규모의 에너지원이 요구되며 우수한 구동 성능을 보유하여야 한다. 특히 사이클 특성을 개선하기 위해 전지의 핵심 부품인 양극에 있어서 최대의 성능을 갖도록 하는 연구가 중요하다. 양극의 성능에 영향을 주는 요소들 중에서 공극률은 전극의 구동 특성에 영향을 미친다. 양극의 공극률을 조절하는 방법은 집전체에 캐스팅한 전극을 롤프레싱으로 압축하여 조절한다. 본 연구에서는 캐스팅된 양극에 압축을 통한 두께 제어로 공극률을 조절하였고, 제어된 공극률에 따른 양극의 구동 특성 평가를 진행하였다.
다중 첨가제 도입에 따른 NMC532/Graphite 전지에서의 고전압 작동 성능 향상
서혜원,안진혁,임진솔,장은광,최회주,조국영,최정은 한국공업화학회 2020 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2020 No.-
미래의 리튬 이차전지는 전기자동차용 배터리, ESS (Energy storage system)등의 대용량 에너지 저장장치로의 효용을 위하여, 에너지 밀도, 사이클 수명, 안정성 등에서 보다 개선된 성능 구현이 필요하다. 리튬 이차전지의 에너지 밀도를 향상시키기 위해서, 3성분계인 LiNi<sub>x</sub>Mn<sub>y</sub>Co<sub>1-x-y</sub>O<sub>2</sub> (NMC) 소재의 연구 및 상업화가 이루어 지고 있다. 또한, 배터리 구동에 관하여 고전압 구동은 에너지 밀도를 올리기 위한, 간단하면서도 효과가 큰 방법이다. 하지만, 4.4 V 이상에서의 전지 구동은 전해액-전극 부반응에 의해 사이클 수명 및 안정성을 감소시킨다. 이를 개선하기 위한 연구로, 전극 표면 코팅, 고전압용 첨가제 도입 등의 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 [4,4-bi(1,3,2-dioxathiolane)] 2,2,2,2-tetraoxide (BDTT) 라는 신규 고전압 첨가제를 사용했을 뿐 아니라, Vinylene carbonate (VC) 첨가제를 동시에 도입하여, 다중 첨가제 도입에 따른 영향을 평가하고, 그에 따른 NMC532/graphite 전지의 고전압 구동의 영향을 평가하였다. 이를 통한 연구결과는, 다중 첨가제 도입에 따른 첨가제 간의 시너지 효과 구현의 가능성에 대한 부분을 시사한다.