열전지용 FeS2 박막전극의 전기화학적 특성

임채남

doi:https://doi.org/10.4313/JKEM.2017.30.5.318

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자료유형: 학술저널

저자정보: 임채남 (국방과학연구소 제4기술연구본부 4부)

저널정보: 한국전기전자재료학회 전기전자재료학회논문지 전기전자재료학회논문지 제30권 제5호

발행연도: 2017.5

수록면: 318 - 324 (7page)

DOI: https://doi.org/10.4313/JKEM.2017.30.5.318

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황화철(FeS2)은 높은 비에너지밀도, 무독성, 저비용 등으로 인하여 열전지용 양극 재료로 사용되고 있다. 열전지 부품을 제조하기 위해서 분말 성형 기술이 널리 사용되고 있다. 그러나, 이러한 방법은 전극의 크기(> 150 mm) 및 두께(< 0.25 mm) 등의 요구조건들을 충족시키는데 한계가 있다. 따라서, 전지의 용량을 감소시킬뿐만 아니라 비용이 상승되고, 열전지의 활성화 시간을 지연시키게 된다. 본 연구에서는 유기바인더를 사용하여 테이프캐스팅 방법으로 열전지용 FeS2 박막양극을 제작하여 미세조직을 관찰하고, 전기화학적 특성을 분석하였다. 제작된 FeS2 박막양극에 존재하는 유기바인더는 열처리 온도가 증가함에 따라 감소하였으며, 결과적으로 내부저항이 감소됨으로써 전기화학적 성능이 향상되었다. 또한, FeS2 박막양극의 두께가 두꺼워질수록 잔류바인더 양이 많아지게 되고, 용융염과 활물질의 반응이 제한될 수 있기 때문에 전극의 비용량이 감소하는 경향을 보였다. 기계적 강도를 고려한 최적 열처리 온도(230oC)에서 FeS2 박막양극의 비용량(1,212 As/g)은 기존의 필렛형 양극(860.7 As/g) 보다 훨씬 높은 값을 나타내었다.

#Thermal battery #FeS2 thin film cathodes #Heat-treatment #Tape casting #Specific capacity

참고문헌 (16)

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Yu-Song Choi / 2015 / Electrochemical properties of a lithium-impregnated metal foam anode for thermal batteries / Journal of Power Sources 276:102~104

Ronald A. Guidotti / 2006 / Thermally activated (“thermal”) battery technology / Journal of Power Sources 161(2):1443~1449

D. E. Reisner / 1999 / J. New Mater. Electrochem. Syst. 2:279

A. G. Gevorkyan / 2016 / Proc. 47th Power Sources Conference :90

D. Harney / 2010 / Proc. 44th Power Sources Conference :669

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