화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2007년 가을 (10/26 ~ 10/27, 한국과학기술원)
권호 13권 2호, p.1918
발표분야 에너지/환경
제목 Fullerene(C60)이 코팅된 실리콘 박막의 리튬이차전지 음극활물질로서의 전기화학적 특성
초록 리튬이차전지 음극활물질로서 높은 이론용량(4200mAh/g)을 갖지만 수명특성이 우수하지 못한 실리콘 박막의 사이클 성능 개선을 위해 polymerized-C60박막이 활물질의 passivation층으로 활용되었다. 활물질인 실리콘 박막위에 C60막을 코팅함과 동시에 C60분자 간의 중합을 유도함으로서 리튬이온만이 선택적으로 투과할 수 있는 나노기공을 형성하도록 하였으며 중합양상에 따른 전기화학적 특성을 비교하고자 하였다. C60분자 간의 중합과 코팅을 동시에 진행하기 위하여 PAE(Plasma Assisted Evaporation)법이 고안되었으며 raman spectrum을 통해 C60간의 중합을 확인하였다. 전극 성능시험을 위해 구리 호일위에 rf-PECVD를 이용하여 활물질인 비정질 실리콘박막을 증착하였으며 이어서 polymerized-C60막을 코팅하여 음전극으로 사용하였다.
음극활물질인 비정질 실리콘 박막 위에 passivation층이 존재함으로서 전해질과 활물질간의 직접적인 접촉을 피하고 이에 따라 비가역 반응이 감소하는 효과를 나타내었으며 또한, 실리콘 특유의 부피팽창으로 인한 구조붕괴를 지연시킴으로서 향상된 사이클 성능을 나타내었다.
저자 송진오1, 변동진2, 이중기1
소속 1한국과학기술(연), 2고려대
키워드 fullerene; C60; lithium secondary batteries; anode
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