화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2017년 봄 (05/17 ~ 05/19, 목포 현대호텔)
권호 23권 1호
발표분야 C. 에너지 재료 분과
제목 플렉시블 리튬이온전지를 위한 Ti3+가 도핑된 TiO2 음극재의 제조 및 복합전극 비율 변화
초록 오늘날 전자산업 분야에서는 감을 수 있는 롤업(roll-up) 디스플레이, 입을 수 있는(wearable) 전자소자 등 다양한 전기화학 소자에 적용할 수 있는 유연한 재료에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 따라 플렉시블 리튬이온전지에 대한 중요성과 관심이 증가하고 있다. 음극활물질로 알려진 TiO2는 화학적 안정성, 낮은 비용, 그리고 리튬이온의 삽입/탈리에 따른 낮은 부피변화라는 장점에도 불구하고 전도도가 낮다는 단점을 가지고 있으므로, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 나노 사이즈의 입자구현 및 이온도핑 등 다양한 연구가 진행되고 있다. 특히, Ti3+가 도핑된 TiO2는 전도도가 크게 향상되어 우수한 전기화학적 특성을 나타낸다고 알려져 있다.
본 연구에서는 이미다졸을 이용한 화학적 환원방법을 사용하여 Ti3+가 도핑된 TiO2 나노입자를 합성하였으며 고체고분자 전해질을 적용하여 플렉시블 리튬이온전지의 배터리 특성을 조사하였다. 이때 음극 활물질과 고체 고분자 전해질 사이의 계면 저항을 낮추기 위하여 고분자 전해질을 TiO2와 혼합하여 복합전극을 제조하였으며, 복합전극에서 TiO2와 고체 고분자 전해질 및 Super P의 혼합비율을 변화시켜 전기화학적 특성을 비교하고 최적의 비율을 도출하였다. 또한, 기존의 코인셀에서 벗어나 파우치셀을 제조하고 전기화학적 특성을 평가함으로써 플렉서블 리튬이온전지로서의 적용가능성을 확인하였다.
저자 조희구1, 김지수1, 석동일1, 우미혜1, 최성호1, 강영구1, 전형탁2, 정하균1
소속 1한국화학(연), 2한양대
키워드 <P>TiO<SUB>2; </SUB>Flexible</P>
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