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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 조계용
- 발행연도
- 2022
- 저작권
- 부경대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수7
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최근 전기 자동차 시장은 휴대용 전자 장치, 전기 자동차(EV) 및 재생 가능 에너지의 중간 저장 장치에 적용되는 리튬 이온 배터리와 같은 고에너지 밀도 저장 장치에 대한 수요가 증가하고 있다. 리튬 배터리 애플리케이션은 사이클 수명, 용량 유지 및 안정성에 대해 더 높은 성능을 요구된다. Si 음극재는 뛰어난 용량과 적절한 작동 전압으로 인해 이상적인 리튬 이온 배터리(LIB) 음극재이다. 그러나 충 방전 사이클 중 매우 큰 부피 변화(~420%)는 음극의 붕괴를 초래하며, 이는 매우 불안정한 사이클을 초래하여 전극의 안정성을 낮춘다.
이를 해결하는 방법 중 하나로 고분자 바인더는 고성능 Si의 큰 부피 팽창을 제한하기 위한 효율 적인 방법이다. 그러나 기존의 전극 바인더인 PVDF(Poly vinylidene Fluoride)는 변형이 일어날 경우 영구적인 변형이 일어나서, Si 변형을 효율적으로 억제하지 못한다. 이 실험에서는 PVDF 바인더의 성능을 개선하기 위해 폴리머의 화학적 개질을 통해 3차원 가교 네트워크를 형성했다. 3차원 네트워크 폴리머 바인더는 Si 입자의 부피 팽창을 제한하는 높은 기계적 강도로 인해 기존 PVDF에 비해 높은 배터리 안정성을 나타낸다. 이에 따라, PVDF 기반 3차원 구조의 바인더는 고에너지 밀도 리튬 이온 배터리용 Si 양극 개발에 있어서 새로운 방향성을 제시한다
이를 해결하는 방법 중 하나로 고분자 바인더는 고성능 Si의 큰 부피 팽창을 제한하기 위한 효율 적인 방법이다. 그러나 기존의 전극 바인더인 PVDF(Poly vinylidene Fluoride)는 변형이 일어날 경우 영구적인 변형이 일어나서, Si 변형을 효율적으로 억제하지 못한다. 이 실험에서는 PVDF 바인더의 성능을 개선하기 위해 폴리머의 화학적 개질을 통해 3차원 가교 네트워크를 형성했다. 3차원 네트워크 폴리머 바인더는 Si 입자의 부피 팽창을 제한하는 높은 기계적 강도로 인해 기존 PVDF에 비해 높은 배터리 안정성을 나타낸다. 이에 따라, PVDF 기반 3차원 구조의 바인더는 고에너지 밀도 리튬 이온 배터리용 Si 양극 개발에 있어서 새로운 방향성을 제시한다
목차
1. Introduction 11-1. The Background of Si anode 11-2. The Background of Binder 51-3. Efficient Binders for Silicon-based Lithium-ion Battery 81-4. PVDF Binder 101-5. PVDF Modification 112. Experimental 152-1. Materials 152-2 Synthesis of double bond-contained PVDF-CTFE (PVTD) 162-3 Prepare of Electrode 182-4 Characterization 192-5 Electrochemical Characterization 213. Results and discussion 223-1 Electrochemical characterization 223-2 Strategy of Cross-linked PVDF-Based Polymers (PVTDX) 243-3 Processibility of PVTDX Binder 283-4 Cross-link of PVTDX Polymer Binder 323-5 Electrochemical Performance of PVTDX Binder 403-6 SEI Contribution of PVTDX Binder 473-7 Interfacial Adhesion with Electrode 494. Conclusions 51References 53
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