학회 | 한국공업화학회 |
학술대회 | 2022년 봄 (05/11 ~ 05/13, 제주국제컨벤션센터(ICC JEJU)) |
권호 | 26권 1호 |
발표분야 | 포스터-에너지저장·변환 |
제목 | 균일한 리튬 전착을 위한 Ag 층을 도입한 리튬 음극 |
초록 | 리튬 이온 배터리의 흑연 음극 대신 3860 mAh cm-2의높은 이론용량과 -3.04 V vs. SHE 라는 낮은 전기화학적 산화환원 전위를 가지고 있는 리튬금속 음극을 사용하여 높은 에너지 밀도를 가질 수 있는 리튬 금속 배터리가 주목받고 있다. 하지만 충방전 과정에서 리튬 덴드라이트가 성장한다는 치명적인 단점을 가지고 있어 배터리 성능 열화와 안전성의 문제를 발생시킨다. 이는리튬 음극의 불균일한 native layer에 의한 불균일 핵생성, 그리고그에 따른 불균일한 리튬의 전착 때문이다. 이를 해결하기 위해 리튬 친화성을 가져 균일한 핵 형성 및리튬 전착을 유도해줄 수 있는 Ag층을 리튬 표면에 형성하였다. 화학적치환 방법을 통해 리튬 표면에 Ag층 도입 시 핵생성 과전압을 낮춰주는 효과와 음극의 안정성 향상 효과를볼 수 있다. 또한 리튬 전착 시 균일한 전착의 결과로 전착 밀도의 향상도 확인할 수 있다. 결과적으로 일반 리튬을 사용하였을 때와 비교하였을 때 뛰어난 용량 유지율과 얇은 porous layer의 형성을 통한 사이클 성능 향상도 확인하였다. |
저자 | 서지연, 이홍경 |
소속 | 대구경북과학기술원 |
키워드 | lithiophilic; uniform lithium plating; lithium metal anode |