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학술저널
저자정보
정은하 (부경대학교) 여규찬 (부경대학교) 고민성 (부경대학교) 채수종 (부경대학교)
저널정보
한국전지학회 한국전지학회지 한국전지학회지 제3권 제1호
발행연도
2023.7
수록면
30 - 34 (5page)
DOI
10.53619/KOBS.2023.6.3.1.30

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흑연은 음극재로 널리 사용되지만 낮은 이론 용량(372 mAh/g)으로 인해 여전히 고에너지 밀도에 달성되기에는 한계가 있다. 더욱이 흑연은 삽입 반응동안 추가적인 리튬 증착으로 인해 고속 충전 시 치명적인 결함을 가진다. 이러한 중요한 문제를 극복하기 위해, 리튬 메탈은 기존 흑연 음극재의 대체재로 강조되어 왔다. 리튬 메탈은 높은 이론 용량(3,860 mAh/g) 및 음극 소재 중 가장 낮은 작동 전압(0V vs Li+/Li)을 가진다. 이러한 장점에도 불구하고 충전시 충전 전류가 증가함에 리튬 덴드라이트가 형성될 수 있으며 궁극적으로 배터리 성능의 저하로 이어질 수 있다. 본 연구에서는 3D 구조의 Ni/CNF 복합체를 구리 집전체에 코팅하여 리튬 덴드라이트의 형성을 방지하며 리튬 메탈의 조밀한 증착을 촉진했다. Ni/CNF의 높은 표면적과 리튬친화적인 특성으로 인해 기존의 구리 전극에 리튬 덴드라이트가 형성된 것과 비교하여 Ni/CNF 복합체를 코팅한 Cu(Ni/CNF@Cu) 전극에 균일하고 조밀하게 리튬을 증착시켰다. 그 결과, Ni/CNF를 코팅한 구리 전극은 1375.1 mAh/g의 방전 용량과 90% 이상의 높은 초기효율을 보였다. 또한, Ni/CNF@Cu 15 C의 극히 높은 율속에서도 0.2 C 충전 조건에서의 용량과 비교하여 방전 용량을 85% 이상을 유지하면서 매우 높은 율속 성능을 보였다.
#탄소 나노섬유 #고속 충전 #리튬 메탈 #니켈 촉매 #리튬메탈배터리 #Carbon nanofiber #Fast-charging #Lithium metal #Ni catalyst #Lithium-metal battery

목차

초록
Abstract
1. 서론
2. 실험방법
3. 결과 및 고찰
4. 결론
References

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