| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2016년 가을 (11/16 ~ 11/18, 경주 현대호텔) |
| 권호 | 22권 2호 |
| 발표분야 | C. 에너지 재료 분과 |
| 제목 | Li3BO3 소결조제가 첨가된 Li7La3Zr2O12 고체전해질의 치밀화와 이온전도도 |
| 초록 | 현재 사용되는 유기 액체 전해질(liquid electrolytes)의 누설 문제 및 낮은 열적 안정성으로 폭발 위험성 문제점이 제시 되고 있다. 이를 해결하기 위해 높은 안전성, 높은 신뢰성, 높은 에너지 밀도를 가진 전고체 리튬 이차전지(all-solid-state lithium ion secondary batteries)의 관심이 크게 높아지고 있다. 많은 고체전해질 재료들 중, 가넷(garnet) 구조를 갖는 Li7La3Zr2O12(LLZ)는 전극층인 Li 금속과 반응하지 않기 때문에 열적 안정성 및 화학적 안정성을 가지며 주목받는 전해질 재료이다. 그러나, LLZ를 제조하기 위해서는 1200℃ 이상의 소결온도가 요구되며, 이 때 리튬 휘발 문제와, 상전이 문제를 가진다. 따라서, 본 연구에서는, 저온에서 LLZ를 제조하기 위해 융점이 낮은 Li3BO3(LBO)를 소결 첨가제로 사용하였다. LLZ 특성을 향상시키기 위해 LBO 소결조제를 0-10wt%함량별로 첨가하였으며, LLZ-LBO 복합체의 치밀화 거동 및 이온전도도를 조사하였다. 연구결과 LBO의 치밀화 거동은 LBO 함량에 크게 의존하며, LBO 함량이 증가함에 따라 소결밀도는 증가함을 알 수 있었다. 또한, 이온전도도 또한 LBO 함량이 증가함에 따라 증가하였으며, 8wt% LBO가 첨가된 LLZ의 상온 이온전도도는 1.61 x 10-5 Scm-1 로 순순 LLZ의 5.98 x 10-6 Scm-1 에 비해 크게 향상된 값을 나타내었다. |
| 저자 | 신란희1, 류성수2, 이성민1, 한윤수1, 김형태1 |
| 소속 | 1한국세라믹기술원, 2한양대 |
| 키워드 | solid electrolyte; densification; sintering additive; ion conductivity |
