리튬이온 전지를 위한 가역적 고용량 나노구조 전극

전문가 제언

○ 충전식 리튬전지가 오늘날 전화기, 디지털 카메라, 컴퓨터와 같은 휴대용 전자기기의 주된 전력공급원으로 사용되고 있을 뿐 아니라, 앞으로 탄산가스 저감을 위한 하이브리드 전기자동차, 풍력/태양열 발전의 저장장치를 위한 기술로 주목을 받고 있다.

○ 현재 사용되는 리튬전지는 에너지 밀도는 높으나 충전/방전 속도가 느린 전력 장치이다. 이를 극복하고 새로운 리튬 삽입 물질을 만들어 고체 내 리튬이온의 고유확산속도(∼10-8cm2s-1)에서 오는 한계를 극복하고 미래의 하이브리드 전기자동차와 녹색 에너지 저장에 대한 수요를 충족하기 위하여 한 크기차수 이상의 충전/방전 속도를 가진 리튬이온 전지의 개발을 위한 연구들이 집중되고 있다.

○ 이러한 요구에 대한 해결책으로 음극 또는 양극물질로 나노물질들을 활용하는 연구가 집중되고 있다. 음극물질로서 탄소나노튜브, 이성분계 또는 삼성분계 나노합금, 양극물질로서 LiCoO2, LiMn2O4, Li(Ni1/2Mn1/2)O2, Li(Mn1/3Co1/3Ni1/3)O2, Li(Ni1/2Mn2/3)O4 같은 나노입자들이 중점적으로 연구되었다.

○ 이 보고서는 나노와이어, 나노봉, 나노튜브, 메소기공 나노입자와 코어/셀 나노입자와 같은 다양한 형태의 나노구조 양극과 음극물질들에 대한 연구에서 XAS 분석을 통한 물질특성에 중점을 두고 기술하였다. 특히 여러 합성방법으로 제조된 나노구조 물질들의 리튬이온 삽입/추출과정에서의 전기화학적 특성을 고찰하였다.

○ 나노구조물질들의 단점인 높은 전극표면적에서 오는 전해질과의 부반응을 최소화하는 문제를 해결하기 위한 연구와 낮은 분극, 높은 용량, 낮은 작업 전위, 용량유지 등의 문제 해결에 가장 유망한 금속인화물 나노물질에 대한 연구들이 필요한 것으로 생각된다.

저자

Min Gyu Kim and Jaephil Cho

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2009

권(호)

19

잡지명

Advanced Functional Materials

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

1497~1514

분석자

엄*윤

분석물

• 리튬이온 전지를 위한 가역적 고용량 나노구조 전극.pdf [396,656 byte]

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