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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

정민지 (충북대학교, 충북대학교 대학원)

지도교수
이종대
발행연도
2016
저작권
충북대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수4

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2016

Hollow Silicon/Carbon 음극소재 제조 및 전기화학적 특성
정민지 화학공학전공 2016.01 학위논문
리튬이차전지용 Hollow Silicon/Carbon 음극소재의 전기화학적 성능
정민지 ,  이종대 공업화학 2016.01 학술저널
CNT를 첨가한 Silicon/Carbon 음극소재의 전기화학적 특성
정민지 ,  박지용 ,  이종대 화학공학 2016.01 학술저널

초록· 키워드

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Hollow Silicon/Carbon composites as anode materials for lithium ion batteries were investigated to overcome the large volume expansion. Hollow Silicon/Carbon composites were prepared by the fabrication processes including the synthesis of SiO2 using st?ber method, NaBH4 etching of SiO2 to obtain hollow SiO2, magnesiothermic reduction of hollow SiO2 to hollow Silicon and carbonization of phenolic resin. The prepared hollow Silicon/Carbon composites were analysed by XRD, SEM, BET and EDX. To improve the capacity and cycle performance, the electrochemical characteristics of hollow Silicon/Carbon composites synthesized with various NaBH4 contents were investigated by charge/discharge, cycle, cyclic voltammetry and impedance tests. The coin cell using hollow Silicon/Carbon composite(SiO2:NaBH4=1:1 in weight) in the electrolyte of LiPF6 dissolved in organic solvents (EC:DMC:EMC=1 :1 :1 vol%) had better capacity (1,459mAh/g) than those of other composition coin cells. It was found that the coin cell (SiO2:NaBH4=1:1 in weight) had best capacity retention from 2nd cycle to 40th cycle. Also, Polymer coated holllow Silicon/Carbon composite was prepared to enhance the irreversible capacity and rate performance. Two kinds of polymer coating layer(PAA, PDDA+PSS) enhanced artificial SEI layer and flexible characteristics. Polymer coated hollow Silicon/Carbon composites exhibited high capacities of 1481mAh/g and 1518mAh/g in case of PAA coating and PDDA+PSS coating.
#리튬이차전지 #음극소재 #실리콘

목차

Ⅰ. 서 론 1
Ⅱ. 이론적 배경 4
2.1. 전지의 역사 4
2.2. 리튬이온이차전지의 원리 및 특성 7
2.3. 리튬이온이차전지의 구성 10
2.3.1. 양극활물질 10
2.3.2. 음극활물질 14
2.3.2.1. 탄소계 음극활물질 16
2.3.2.2. 합금계 음극활물질 19
2.3.3. 분리막 22
2.3.4. 전해액 24
Ⅲ. 실 험 26
3.1. Hollow SiO2 제조 26
3.2. Hollow Silicon 제조 26
3.3. Hollow Silicon/Carbon 합성물 제조 27
3.4. Polymer-hollow Silicon/Carbon 합성물 제조 27
3.5. 리튬이차전지 전극 및 셀 제조 28
3.6. 활물질의 물성 특성 분석 28
3.6.1. XRD 28
3.6.2. FE-SEM 29
3.6.3. BET 29
3.6.4. EDS 29
3.7. 리튬이차전지 전기화학적 특성 분석 30
3.7.1. 충·방전 시험 및 사이클 특성 분석 30
3.7.2. 율속 시험 특성 분석 30
3.7.3. 순환 전압 전류 시험 특성 분석 31
3.7.4. 임피던스 시험 특성 분석 31
Ⅳ. 결과 및 고찰 35
4.1. Hollow Silicon/Carbon 합성물 물성 분석 35
4.1.1. XRD 분석 특성 35
4.1.2. FE-SEM 분석 특성 37
4.1.3. BET 분석 특성 37
4.1.4. EDS 분석 특성 40
4.2. Hollow Silicon/Carbon 합성물 전기화학적 특성 42
4.2.1. 충·방전 및 사이클 시험 특성 분석 42
4.2.2. 율속 시험 특성 분석 47
4.2.3. 순환전압전류 시험 특성 분석 50
4.2.4. 임피던스 시험 특성 분석 50
4.3. Polymer-hollow Silicon/Carbon 합성물 특성 53
4.3.1. FE-SEM 분석 특성 53
4.3.2. 충·방전 및 사이클 시험 특성 분석 53
4.3.3. 율속 시험 특성 분석 58
4.3.4. 순환전압전류 시험 특성 분석 58
4.3.5. 임피던스 시험 특성 분석 61
Ⅴ. 결론 63
참고문헌 65

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