LiCoO2 합성

목차

1. Introduction
2. Equipment & Chemical data
3. Experimental Method
4. Result
5. Discussion
6. Reference

본문내용

1. Introduction
(1) 고상합성법
고상합성법은 기계적 분쇄 법으로 금속 분말을 미세하게 분쇄한 후에 고상반응에 의해서 반응물 A와 반응물 B가 생성물AB로 합성되는 방법이다. 고상반응의 경우 반응물끼리 표현에서 반응이 일어나기 때문에 균일한 상을 얻기 위해서는 초기 공정인 분쇄가 중요한 요인으로 작용한다.
고상합성법은 전지 산업에 가장 널이 사용되고 있는 LiCoO2의 제조방법으로 비교적 간단힌 공정으로 대량생산에 용이한 합성방법이다. 그러나 불순물의 홉입과 초기 출발물질을 화학양론적 조성비가 합성물질에서 구현이 어려운 단점이 발생한다. 또한 기계적 분쇄와 혼합에 의존하므로, 균일, 균질성이 떨어지고 미세한 분말을 합성하는데 어려운 단점이 있다.
고상합성법의 공정의 경우, 몰 비 혹은 무게 비를 이용해 무게를 재어 섞어 준 뒤 반응력이 낮은 고체상의 반응의 표면적을 넓히기 위해서 분쇄과정을 거쳐준다. 이때 막자와 막자사발을 이용해서 분쇄하며 균일하게 혼합해준다. 그리고 합성하고자 하는 상의 녹는 점에서 70%정도의 수준의 온도로 열 처리를 한 후 상을 완성시켜준다.

(2) 리튬이온 2차 전지의 원리
LiCoO2는 리튬 2차전지 양극재료로 쓰이는 물질이다. 전지의 기본 원리는 상이한 재료 간의 전위가 높고 낮음으로 전위차가 발생하고, 이 전위차로 전자 이동 현상이 수반되는 것을 이용하는 것이다. 예를 들면 물이 높은 곳에서 낮은 곳으로 떨어지는 성질을 이용하여 물레방아를 돌리는 것과 같은 이치이다. 화학전지의 경우 안정화 되려는 성질을 이용하여 물질을 산화 환원반응에 의해 전자가 이동하는 것을 이용한 장치라고 할 수 있다. 리튬이차전지의 경우, 전기화학적으로 리튬을 삽입할 수 있는 양극 및 음극재료와 리튬이온을 이송할 수 있는 매질로써 유기용매 전해질을 사용한다. 양극에 리튬을 포함하고 있는 화합물을 사용하고 이 양극의 리튬은 충전시 리튬이온이 양극에서 탈리하여 음극의 층각으로 이동하고 방전 시 음극의 층 사이에서 리튬이온이 이동하여 양극 층 사이로 되돌아오는 원리이다.

참고 자료

코셈 고객지원팀, 주사전자현미경의 기본원리와 응용, 2009. 12
http://user.dankook.ac.kr/~enerdine/sem.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Shape_factor_(X-ray_diffraction)
Wikipedia
물리화학, 제9판, Peter Atkins 외 1명 저, 안운선 역, 교보문고, 2010