화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2021년 봄 (05/12 ~ 05/14, 부산 벡스코(BEXCO))
권호 25권 1호
발표분야 포스터-전기화학
제목 Effect of Polyanion Doping on the Li-rich Layered Oxides for Li-ion Batteries
초록  과잉 리튬 층상계 산화물(LLO)는 높은 가역 용량(>250 mAh∙g-1)을 가지고 있어 차세대 고용량 양극 소재로 연구되고 있다. 하지만, 수명 평가에 따른 용량 감소 및 전압 강하로 인해 소재의 에너지 감소가 발생한다. 소재의 구조적 변화가 원인 중의 하나로, 이를 해결하기 위해 LLO 양극소재의 구조적 안정성이 확보되어야 한다. 작은 크기의 B3+(0.27 Å)은 O와의 결합을 통해 BO45- polyanion 형태로 양극 소재의 전이금속 층과 리튬 층을 연결하는 tetrahedral site를 점유, 전이금속 층 octahedral site의 전이금속이 리튬 층으로 이동하는 경로를 차단할 수 있다. 또 산소 간 결합에너지(B-O:809 kJ∙mol-1)가 기존 전이금속(Ni-O:391.6 kJ∙mol-1, Co-O:368 kJ∙mol-1, Mn-O:402 kJ∙mol-1)보다 높기 때문에 양극의 구조적 안정성 향상 효과를 기대된다.
 본 연구에서는 기존 LLO 전이금속 기준 x mol% (x = 0.5 – 3.0) B이 doping된 LLO 활물질을 합성하였다. 합성된 활물질의 물리적 특성 및 전기화학적 특성평가를 통해 LLO 전이금속 층 내부에 일정량의 polyanion이 doping되었을 때, 양극소재의 특성에 미치는 영향에 관해서 연구하여 보고한다.
저자 최우석, 성낙균, 김점수
소속 동아대
키워드 Li-rich layered oxide; LLO; Polyanion doping; Boron doping
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