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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 진형준
- 발행연도
- 2020
- 저작권
- 인하대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수40
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하드카본은 난층 구조(turbostractic structure)와 난층 구조들 사이의 기공 구조를 가지고 있어 나트륨 이온 저장 특성을 나타낼 수 있으며, 일반적으로 나트륨 2차전지의 음극소재로써 적용하는 경우 약 300 mA h g-1의 비교적 높은 용량을 나타낸다. 하지만 초기 충방전시 하드카본 표면에 불안정하게 형성된 고체 전해질 내부상(solid electrolyte interphase)의 영향으로 인해 음극은 제한된 수명특성을 가진다. 이러한 문제를 개선하기 위해 적절한 전해질과 첨가제를 찾는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 다양한 카보네이트계 용매와 첨가제가 하드카본의 수명특성에 미치는 영향을 관찰하고 원인을 조사하였다. Ethylene carbonate(EC)/diethyl carbonate(DEC) (4:5:1 v/v) 용매를 적용한 경우 전기화학적 성능에서는 문제점이 없으나 첨가제가 포함된 경우 용량이 감소하는 현상으로 인해 이온전도도가 높은 propylene carbonate(PC) 용매가 더 적절한 것으로 확인되었다. 따라서 PC용매가 혼합된 EC/PC/DEC (4:5:1 v/v) 용매에 두 종류의 첨가제(fluoroethylene carbonate(FEC), succinic anhydride(SA))를 적용하여 그 효과를 조사하였다. 하지만 첨가제에 의한 필름 저항 증가로 인해 음극의 수명 특성이 저하되는 현상을 나타냈다. FEC를 첨가한 전해질에서의 높은 필름 저항은 3.34 eV의 비교적 높은 배리어 에너지를 갖는 sodium fluoride 성분이 도입된 SEI 층 형성에 기인하였다. 반면, SA를 첨가한 전해질에서의 높은 필름 저항은 두껍게 형성된 SEI 층 형성에 기인한 것으로 두 첨가제의 필름 저항 증가 원인이 상이하였다.
목차
1. 서론 12. 실험 72. 1. 특성 분석 72. 2. 전기화학 특성 분석 83. 결과 및 고찰 103. 1. 하드카본의 특성 103. 2. 전해질에 따른 하드카본의 나트륨 이온 저장 특성 123. 3. 전해질에 따른 첨가제의 전기화학적 특성 변화 133. 4 첨가제에 따른 하드카본의 전기화학 특성 143. 5 첨가제에 따른 하드카본의 수명안정성 153. 6 첨가제에 따른 하드카본의 저항 특성 163. 7 SEI의 형태 및 표면 특성 174. 결론 205. 참고문헌 22
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