| 초록 |
리튬2차전지의 음극 활물질로 상용화되어있는 graphite (흑연)는 370mAh/g의 제한적인 용량을 갖고 있다 이에 높은 용량을 갖고있는 금속재료인 실리콘(Si), 주석(Sn), 알류미늄(Al)등을 이용한 음극재료 개발이 진행되고 있다. 그 중 실리콘(Si)은 4200mAh/g의 높은 용량을 갖고 있지만 리튬과 합금화를 이루는 과정에서 높은 부피 팽창률로 인해 전극내부와 표면에서 크랙이 발생되고 활물질이 탈락되어 전기적 접촉성 저하로 사이클 용량이 급격하게 저하된다. 이러한 문제점을 보안 하고자 Carbon에 실리콘 나노입자을 담지시킨 복합체를 형성하는 방법에 대해 연구하였다. 열분해법으로 제조된 나노크기의 실리콘 입자를 용매에 분산시킨 후 Graphite 또는 Carbon black에 교반하여 Si/G 또는 Si/CB 복합체를 제조하였고 합성된 복합체의 물리적 특성은 SEM, XRD, TGA 등으로 분석하였으며, 충/방전 테스트로 전기화학적 특성평가를 수행하였다. 충/방전 결과 Carbon에 실리콘 나노입자를 담지 시킨 복합체의 초기용량과 실리콘 입자의 용량과 비슷하였으나 충/방전 10회 이후 복합체의 실리콘 입자 용량이 약 500mAh/g 증가되었음을 확인하였다. |
