ECR 스퍼터링법에 의한 박막리튬 이차전지의 양극막 제조

전문가 제언

○ 스퍼터링 증착법에는 Magnetron, DC diode, Electron beam vapor deposition, Ion beam, Pulsed laser deposition 등 많은 방법이 있다. 그러나 이들 방법의 성막온도는 500~700℃정도이나 전자 사이클로트론 공명(Electron Cyclotron Resonance, ECR)플라스마 스퍼터링법에서는 300℃정도로 낮기 때문에 플렉시블 한 폴리머기판을 사용할 수 있다. 따라서 가격경쟁력이 있으며 취급상의 편리성이 좋은 장점이 있다.

○ 양극의 후막화를 위한 열처리 시 일반 스퍼터링법에서는 고온 때문에 막의 박리가 일어나 전지의 에너지밀도가 수백 Wh/cm2정도이다. 그러나 ECR스퍼터링 방법에서는 양극 막의 열처리가 필요 없어 성막속도가 빠르고 에너지 밀도가 수천 배 높은 1mWh/cm2이므로 양극의 두께를 작게 할 수도 있고 대량생산에도 적합한 방법이라고 생각한다.

○ 폴리이미드와 같은 플렉시블 기판 상에서도 일반 석영유리 기판에서와 같은 충 방전 특성이 얻어졌고 우수한 사이클 특성 및 방전비율 특성을 나타내 ECR 스파터링법이 고결정성 박막의 제조방법으로 유효하다는 것이 확인되었다.

○ 타깃 LixCoO2중의 Li/Co비를 2까지만 시도하였으나 2.5까지 올려 양극 막중의 Li/Co비를 1이상이 되도록 하는 연구도 필요할 것이다.

○ 국내에서 박막 리튬 이차전지에 대한 연구는 2000년대 들어 각 대학, 각 출연 연구원 및 기업체 연구소 등에서 본격적으로 이루어져 왔다. 특히 2000년대 후반부터는 특허출원이 급격히 늘어나고 있어 국제경쟁력 있는 연구결과가 많이 나오고 있다. 현재는 전해질, 음극 및 양극용 재료의 다양화를 꾀하고 있으며 특히 전지의 수명특성을 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.

○ ECR 플라즈마 스퍼터링법과 같이 값싸고 대량생산이 가능한 양극 또는 음극 제조방법을 개발해 나간다면 국제 경쟁력 있는 박막 이차전지를 생산할 수 있을 뿐만 아니라 녹색성장 동력에도 크게 기여할 수 있을 것이다.

저자

Masahiko Hayashi

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2010

권(호)

45(3)

잡지명

セラミックス

과학기술
표준분류

재료

페이지

167~171

분석자

김*호

분석물

• ECR 스퍼터링법에 의한 박막리튬 이차전지의 양극막 제조.pdf [366,381 byte]

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