Cycleable graphite/FeSi6 alloy composite as a high capacity anode material for Li-ion batteries
- 최초 등록일
- 2010.05.25
- 최종 저작일
- 2008.06
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소개글
논문 리뷰
목차
■ Introduction
■ Experimental
■ Results and discussion
■ Conclusions
■ Application
본문내용
■ Introduction
Silicon과 Silicide는 Li-ion 전지의 고용량 음극활물질로 주목받아왔다. 그러나 리튬과 합금화 하는 과정에서 발생되는 ~300% 정도의 큰 부피팽창으로 활물질의 미분화 및 전류 집전체로부터 탈리되어 전기적 접촉을 잃게 되고 가역용량 손실로 인한 사이클 특정이 악화되는 문제가 있다.
따라서 이러한 Si-Li 합금의 부피 팽창을 수용 및 제어하기 위한 방법으로 크게 두 가지 방향으로 진행되어 왔다. 하나는 Si입자의 크기를 나노크기로 줄이는 것 이다. Si 입자의 크기가 작을수록 부피 변화율이 적어 가역용량 감소량이 작기 때문이다. 하지만 나노크기의 입자들은 충․방전 하는 동안 전기화학적으로 비활성 형태로 응집이 되어 용량의 감소로 이어진다.
다른 방법으로는 비활성상을 이용한 활성물질의 부피팽창억제의 연구가 진행되고 있다. Si와는 반응하면서 Li와는 반응하지 않는 원소를 첨가하여 Li과 비반응성의 Silicide를 형성하여 부피팽창을 완화할 수 있는 매질로 사용하는 것이다.
최근에는 Silicon(또는 Silicides)과 흑연을 같이 milling을 하여 Si계 음극의 충․방전 싸이클 특성의 향상시키려는 연구들이 보고되고 있다.
이 실험에서는 FeSi6/C 복합물질을 기계적 에너지를 이용하여 ball-milling을 통해 제조하여 리튬이차전지의 음극물질로써의 싸이클 특성 및 구조적 특성, 전기화학적 특성을 알아보았다.
■ Experimental
● Electrode materials
① FeSi6(99%, ~25wt%Fe/~75w.%Si, Wuhan Hongda Materials Co., LTD., China)를 분쇄하기 위해 Ar 분위기에서 7시간동안 SPEX 8000 Mixer/Mill 을 이용하여 ball-milling ☞ 수십㎛의 미세한 분말크기로 미분화
참고 자료
Cycleable graphite/FeSi6 alloy composite as a high capacity anode material for Li-ion batteries
