리튬 분말의 안전성 제고와 리튬 분말 전지의 특성 연구
The safety improvement of the Li powder and the characteristics of the Li powder battery
- 주제(키워드) 리튬 분말 , 안전성 제고 , 리튬 분말 전지
- 발행기관 고려대학교 대학원
- 지도교수 윤우영
- 발행년도 2010
- 학위수여년월 2010. 8
- 학위구분 석사
- 학과 일반대학원 신소재공학과
- 세부전공 리튬 이차 전지
- 원문페이지 51 p
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/korea/000000023987
- 본문언어 한국어
- 제출원본 000045609426
초록/요약
기존에 본 연구실에서는 compacted Li powder electrode가 새로운 음극재료로 사용될 수 있음을 제안해왔다. 그러나 기존의 연구들은 대개 Li / Li symmetric cell이나 Li / Carbon, Li / Li4Ti5O12와 같은 저전압, 저용량의 음극 재료들을 이용한 결과로 Li / LiV3O8과 같은 고전압, 고용량 전지에 관한 연구가 진행되어야 할 필요가 있었다. 리튬 분말을 음극으로 사용한 Li powder / LiV3O8 cell의 경우는 500회의 충 / 방전 사이클 횟수를 나타내어 기존의 대극들보다 전지 수명에서 훨씬 향상된 모습을 보여주었다. 그러나 LiV3O8의 낮은 전기전도도에 의한 용량 감소는 해결해야할 문제점으로 보인다. 또한 리튬 금속을 음극 재료로 직접 사용하기 위해서는 리튬 금속의 높은 반응성과 충/방전시 생성되는 수지상 성장을 억제할 필요가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 기존의 표면 개질에 의한 Li compounds 표면막이 아닌 wax를 사용하여 리튬 분말 표면을 코팅하여 개질하였다. 리튬 표면에 코팅된 wax layer를 SEM, FIB, EDX, XPS를 통하여 확인하였고, DSC, Internal short, 물과의 반응과 같은 실험을 통하여 표면 개질되지 않은 리튬 분말에 비해 비약적으로 향상된 안전성을 확인할 수 있었다.
more목차
1. 서론
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1
2. 이론적 배경
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3
1) Li metal secondary battery
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3
2) The problem of Li metal secondary battery
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6
3) Li dendrite and SEI
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10
3. 실험 방법
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3-1. Wax coated Li powder
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12
1) Lithium powder making
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12
2) Surface modify
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3) SEM observation
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4) FIB observation
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5) XPS observation
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6) DSC analysis
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7) Internal short test
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20
8) Water immersion test
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21
3-2. Li powder / LiV3O8 cells
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22
1) Counter electrode
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22
2) Coin cell assembly
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23
3) Charge/discharge cycling test
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4. 실험 결과 및 고찰
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4-1. Wax coated Li powder
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25
1) SEM observation
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2) FIB observation
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3) XPS observation
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4) DSC analysis
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5) Internal short test
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6) Water immersion test
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4-2. Li powder / LiV3O8 cells
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37
1) Charge/discharge cycling test
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37
5. 결 론
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6. 참고 문헌
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