| 학회 |
한국공업화학회 |
| 학술대회 |
2022년 봄 (05/11 ~ 05/13, 제주국제컨벤션센터(ICC JEJU)) |
| 권호 |
26권 1호 |
| 발표분야 |
포스터-무기재료 |
| 제목 |
플루오르화암모늄을 이용한 폐실리콘 개질 및 리튬이온전지 적용 연구 |
| 초록 |
실리콘(Si)은 기존흑연에 대비 10배 이상의 높은 이론용량을 기반으로 차세대 리튬이온 전지의 가장 유망한 음극소재이다.그러나 실리콘은 충/방전 과정에서 나타나는 급격한 부피 변화로 인하여 수명특성의 저하문제가 있어 이에대한 해결책이 필요한 상황이다.이에 본 연구에서는 폐실리콘의 물질내에 존재하는 실리카를 제거하는 방법으로 플루오르화 암모늄(NH4F)을 사용하였고 열처리후 ammonium silicon fluoride 중간물질의 반응 메커니즘을 알기위해 XRD, XPS, ONH 등의 다양한 분석 방법을 통해 확인하였다.이 과정에서 실리콘의 표면에 형상변화가 나타난 것을 확인하였고 NH4F의 사용량에 따라 개질된 실리콘의 표면적 제어가 가능함을 확인하였다.개질된 실리콘을 리튬이온전지의 음극으로 적용하였을때, 원재료인 폐실리콘 대비 초기용량및쿨롱효율이 향상되었으며 또한 나노 기공의형성으로 이온확산거리 단축 및 부피변화완충 등을 통해 속도 및 수명특성이 개선됨을 확인하였다.본 연구는 간단한 공정으로 실리콘의 표면 물성 제어가 가능한 기술로 불산(HF)과 같은 고위험성 물질을 직접사용하지 않아 향후 그 활용성이 높을 것으로 기대된다. |
| 저자 |
장일섭1, 송보예1, 박하영1, 천진녕2
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| 소속 |
1한국세라믹기술원 / 고려대, 2학국세라믹기술원 |
| 키워드 |
Silica removal; ammonium fluoride; Li-ion battery
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| E-Mail |
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