리튬 금속 전극 표면의 마이크로 패턴 내 Deposition/Stripping 거동 분석

국문 초록 (Abstract)

리튬 금속은 낮은 환원 전위(-3.045V vs. SHE)와 높은 중량당 용량을 갖기 때문에, 이차전지 음극재 중 여전히 가장 각광받고 있다. 그러나, 리튬 표면 특정 부위에 리튬이 집중적으로 Deposition되어 수지상의 덴드라이트가 형성되는 치명적 문제가 존재한다. 이로 인해, 충방전 효율이 떨어지는 문제뿐만 아니라, 덴드라이트 성장이 내부단락으로 이어져 전지 폭발을 일으킬 수 있는 문제점이 존재한다. 이를 개선하기 위해, 본 연구 그룹에서는 리튬 금속 표면에 마이크로 패턴을 형성하여, 리튬 Deposition/Stripping 거동을 성공적으로 제어할 수 있음을 보고하였다(AM and AMI). 하지만, 전하량 또는 전류 밀도에 따른 Deposition/Stripping 거동 변화는 아직 제대로 분석되어 있지 않다. 따라서, 본 연구에서는 마이크로 패턴화된 리튬 금속 Symmetric Cell을 제조하여, 전하량 및 전류 밀도에 따른 Deposition/Stripping 거동을 보고하고자 한다. 특히, 전착 밀도(Deposition Density)를 고려한 전하량(Qc)을 설정하고, 전하량에 따른 리튬이 Deposition 되는 거동을 면밀히 분석한다. 또한, Stripping이 패턴 내에서 일어나는 거동도 함께 살펴보고자 한다.