| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2015년 가을 (11/25 ~ 11/27, 부산 해운대그랜드호텔) |
| 권호 | 21권 2호 |
| 발표분야 | C. 에너지 재료 |
| 제목 | Microwave 공정을 이용한 전고상 박막전지용 LiMn1.5Ni0.5O4 양극재의 저온 열처리 및 전기화학적 특성 분석 |
| 초록 | 전고상 박막전지는 누액에 의한 발화 및 폭발이 없기 때문에 높은 안전성을 가지며 소자의 초소형화 및 flexible 형태로 제작이 가능하다는 점에 있어서 최근 많은 연구가 진행되고 있다. 전고상박막전지에서 양극재로 쓰이는 LiMn1.5Ni0.5O4는 스피넬구조를 가지며 3D의 리튬이온경로를 가짐으로서rate performance가 우수하다. 또한, Ni2+/Ni4+의 산화환원반응에서 기인한 4.7V의 높은 작동전압을 가짐으로서 고출력을 낼 수 있기 때문에 기존의 양극재인 LiCoO2를 대체할 양극활물질로서 주목받고 있다. LiMn1.5Ni0.5O4는 내부의 Mn과 Ni의 ordering 여부에 의해 P4332(order phase)와 Fd3m(disorder phase)의 두개의 구조로 구분된다. 일반적으로 P4332에서 Fd3m의 상전이는 700oC 이상의 고온에서 진행되며, 산소의 vacancy 가 많이 생성될수록, Mn4+가 Mn3+로 환원될수록 Fd3m상에 가까워진다. 이러한 LiMn1.5Ni0.5O4의 상변화에 의한 Mn과 Ni의 ordering은 전기화학적 특성에 큰 영향을 미치므로 높은 전지 성능을 얻기 위해서는 LiMn1.5Ni0.5O4의 열처리 공정 중 수반되는 상변화 및 미세구조 제어가 필수적이다. 그러므로 본 연구에서는 교류 마그네트론 스퍼터를 이용하여 LiMn1.5Ni0.5O4 박막을 제조 후 빠르고 균일하게 열처리가 가능한 microwave 공정을 이용하여 저온에서 LiMn1.5Ni0.5O4를 열처리하였으며 이에 따른 상분석 및 전기화학적 특성 분석을 실시하였다. |
| 저자 | 김주선1, 문주호2, 신현정3, 윤미영1, 이승환1 |
| 소속 | 1한국과학기술(연), 2연세대, 3성균관대 |
| 키워드 | all solid state thin film battery; microwave process; LiMn<SUB>1.5</SUB>Ni<SUB>0.5</SUB>O<SUB>4</SUB> |
