전고체전지 에서 고체계면의 형성과 특성

전문가 제언

？전문가 제언？

○ 현재 주류를 이루고 있는 리튬이온2차전지는 가연성전해질을 사용하기 때문에 안정성 개선을 위하여 각종 보호기구의 고도화가 필요하다. 그러므로 고분자고체전해질이나 무기고체전해질을 사용하는 고용량의 전고체형 리튬이온전지가 개발되고 있다. 본고는 전고체전지의 성능을 개선하기 위한 활물질과 고체전해질미립자간의 접촉계면 형성에 관한 연구써, 고용량 전고체전지 발전에 중요한 기술이라고 생각된다.

 

○ 전고체형 리튬전지에서 고분자고체전해질(SPE)은 폴리에테계재료로서 자체로는 적용하기 어려웠으나 정극재료와 SPE의 계면에 무기고체전해질(Li3PO4)를 개재해서 가역 방전량을 얻을 수 있는 반면 본고의 전고체형 리튬전지는 LiNbO3를 미리 LiCoO2에 코팅하여 버퍼층을 형성한 위에 고체전해질(예33Li4GeS4.6Li3PS4)을 코팅해서 가역용량을 증가시킨 특징이 있다.

 

○ 리튬이온 도전체인 고체전해질은 산화물, 황화물의 결정성 고체전해질인 NASICON (일반식NaA2(PO4)3(A=Ge,Ti,Zr) , LISICON형(예 Li1.3Ti1.7 Al0.3(PO4)3) 실온 도전도 3×10-3S/㎝), Thio-LISICON은 LISICON계 산화물에 산화물이온을 황화물로 치환한 것으로써, 본고에서는 Li3.25Ge0.25 P0.75S4고체전해질의 도전율이 10-3S/㎝로 높은 편이며 황화물 고체전해질이 산화물계나 질화물계 고체 전해질보다 도전율이 높은 편이다.

 

○ 비정질그라스형 고체전해질은 결정성 산화물보다 비정질화된 고체전해질이 전도도가 높음으로 본고에서는 Li2S 매트릭스에 Ni 나노입자 등의 원소를 넣고 S를 첨가하여 미카노케미컬법으로 복합체를 만들어 사용할 경우 통상적 전극과 전해질의 혼합물에 비해 충방전용량이 큰 리사이클 특성이 있다.

 

○ 우리나라의 리튬이온전지개발 및 생산은 삼성SDI와 LG화학이 세계시장에서 우수한 제품으로 공급되며 수출양도 상위를 차지하고 있다. 연구 부문에서도 각 생산회사의 연구소나 KIST 등, 인하 대학을 비롯한 각대학에서 연구하고 있으므로 많은 발전이 기대된다.

저자

M.TATSUMISAGO and A.HAYASHI

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

49(11)

잡지명

セラミックス

과학기술
표준분류

재료

페이지

943~947

분석자

황*길

분석물

• 전고체전지에서 고체계면의 형성과 특성.pdf [327,371 byte]

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