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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

이수현, Lee, Su Hyun (충북대학교, 충북대학교 대학원)

지도교수
이종대
발행연도
2019
저작권
충북대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수31

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이 논문의 연구 히스토리 (4)

2020

실리카로 코팅된 흑연을 이용한 리튬 이차전지용 흑연/실리콘/피치 복합소재의 전기화학적 특성
이수현 ,  이종대 화학공학 2020.01 학술저널

2019

바인더와 전해액 첨가제에 따른 흑연/실리콘/피치 음극 복합소재의 전기화학적 특성
이수현 ; Lee ,  Su Hyun 화학공학과 2019.01 학위논문
흑연 표면의 PVP와 실리카의 아민 작용기로 결합된 흑연/실리콘/피치 음극 복합소재의 전기화학적 성능
이수현 ,  이종대 화학공학 2019.01 학술저널

2018

석유계 피치를 사용한 실리콘/탄소 음극소재의 전기화학적 특성
이수현 ,  이종대 화학공학 2018.01 학술저널

초록· 키워드

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In this study, Graphite/Silicon/Pitch composites were synthesized to improve the low theoretical capacity of artificial graphite as a anode material for lithium ion battery. The Graphite/Silicon/Pitch composites were manufactured by magnesiothermic reduction and petroleum pitch coating after growing silica species-hemispheres of island structure on graphite surface using amphiphiles. The Graphite/Silicon/Pitch composites were analysed by SEM, XRD and TGA. The effects of binder and electrolyte additives on the electrochemical performance of the prepared composites were investigated. A coin type half cell was prepared using various binders (PVDF, CMC, PAA) and electrolytes (EC : DMC, EC : DMC : EMC, EC : DMC + VC, EC : DMC : EMC + VC). Also the electrochemical performances of Graphite/Silicon/Pitch composite were investigated by constant current charge/discharge, rate performance, cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy. The prepared anode materials showed high cycle stability at a graphite/silica/pitch ratio(1:4:8 wt%). The half cell manufactured using PAA binder and EC: DMC: EMC electrolyte had a high initial capacity(719 mAh/g), excellent cycle stability(99%) and the rate stability at 2 C/0.1 C(69%).
#흑연/실리콘/피치 복합소재 #바인더 #전해액 #음극소재 #리튬이차전지

목차

Ⅰ. 서 론 1
Ⅱ. 이론적 배경 4
2.1. 리튬이차전지의 원리 및 특성 4
2.2. 리튬이차전지의 음극소재 10
2.2.1. 탄소계 음극활물질 13
2.2.2. 합금계 음극활물질 17
2.2.3. 피치계 탄소 전구체 21
2.3. 바인더 23
2.4. 전해액과 첨가제 26
2.4.1. 전해액 26
2.4.2. 첨가제 29
2.5. 양친매성물질 31
Ⅲ. 실 험 32
3.1. Graphite/PVP 제조 32
3.2. Graphite/SiO2 제조 32
3.3. Graphite/SiO2/Pitch 복합소재 제조 33
3.4. Graphite/Silicon/Pitch 음극 복합소재 제조 33
3.5. 리튬 이차전지 전극 및 셀 제조 34
3.6. 활물질의 물성 특성 분석 35
3.5.1. FE-SEM 35
3.5.2. XRD 35
3.5.3. TGA 35
3.7. 리튬 이차전지 전기화학적 특성 분석 36
3.7.1. 충·방전 시험 및 사이클 특성 분석 36
3.7.2. 율속 시험 특성 분석 37
3.7.3. 순환 전압 전류 시험 특성 분석 37
3.7.4. 임피던스 시험 특성 분석 37
Ⅳ. 결과 및 고찰 42
4.1. Graphite/Silicon/Pitch 복합소재의 물성 분석 42
4.1.1. SEM 특성 분석 42
4.1.2. XRD 분석 특성 44
4.1.3. TGA 분석 특성 44
4.2. Graphite/Silicon/Pitch 복합소재의 전기화학적 특성 47
4.2.1. 충·방전 및 사이클 시험 특성 분석 47
4.2.2. 율속 시험 특성 분석 50
4.2.3. 순환전압전류 시험 특성 분석 52
4.2.4. 임피던스 시험 특성 분석 54
4.3. 바인더 및 첨가제에 따른 G/Si/C 소재의 전기화학적 특성 56
4.3.1. 충·방전 및 사이클 시험 특성 분석 56
4.3.2. 율속 시험 특성 분석 62
4.3.3. 순환전압전류 시험 특성 분석 64
4.3.4. 임피던스 시험 특성 분석 66
Ⅴ. 결 론 68
참고문헌 70

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