| 초록 |
전기자동차(EV)와 에너지저장장치(ESS)의 시장이 본격적으로 성장됨에 따라, 고에너지밀도를 갖는 이차전지에 대한 요구가 급증하고 있다. 이로 인해, 고용량 양극 및 음극 활물질을 개발하려는 연구도 활발히 진행 중이다. 그 중, 고용량 음극 소재로 Silicon(Si)이 다양한 형태로 개발 중이나, 충방전시 발생되는 큰 부피 변화에도 초기 전기화학적 특성이 유지시킬 수 있는 기술은 아직 난제로 남아있다. 하지만, 본 연구 그룹에서 금속 섬유 집전체, Stainless Fibril Mat,에 RF Sputtering 기법으로 Si을 증착시켜, 2000mA/g의 높은 전류 밀도에서도 200회 충방전이후에도 90%의 용량 유지 특성을 보고한 연구가 있다 (ACS AMI, 2015). 이에 본 연구에서는 Si 코팅층의 전/후에 새로운 코팅층을 도입함으로써, Si의 Loading 양을 높임과 동시에 전기화학특성을 개선하는 연구를 진행하였다. 특히, 금속 섬유 집전체와 Si 코팅층 사이에 Polydopamine층을 도입하여, 결착력을 향상시킨 연구가 수행되었다. 또한, Si 코팅층 바깥층에 탄소층을 도입하여, Si 코팅층이 물리적으로 떨어지는 현상을 억제하고자 하였다. |
