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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

이보라 (충남대학교, 忠南大學校 에너지科學技術大學院)

지도교수
김성수, 장보윤
발행연도
2020
저작권
충남대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수18

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2020

리튬이차전지 음극용 실리콘산화물 나노입자의 조대화 연구
이보라 2020.01 학위논문

2019

리튬이온전지 음극소재용 실리콘산화물 입자의 비표면적이 전기화학특성에 미치는 영향
이보라 ,  김낙원 ,  장보윤 외 2명 한국에너지학회 학술발표회 2019.05 학술대회자료
리튬이온전지 음극용 SiOx 나노입자의 조대화를 통한전기화학 특성 향상
이보라 ,  이재영 ,  장보윤 외 2명 전기전자재료학회논문지 2019.01 학술저널

초록· 키워드

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SiOx nanoparticles were granulated and their microstucture and electrochemical properties as an anode material for Li-ion battery were investigated. In spite of the promising electrochemical performance of SiOx, nanoparticles have limitations such as high surface area, low density and difficulty to handle during slurry process. Granulation to get microparticles can be one of solutions to overcome the limitations. Granulation should be carried out without severe phase change of SiOx such as phase separation into Si and SiO2 and additional oxidation. Here, two approaches based on agglomeration and aggregation were conducted to obtain SiOx microparticles. By spray drying process, agglomerated SiOx microparticles of size ranged of 1 ~ 30 um were achieved without any phase changes. The electrochemical performance, however, was not enhanced because of insufficient decrease of surface area. Meanwhile, aggregated SiOx microparticles by pelletizing and annealing exhibited enhanced electrochemical properties due to sintering effect to decrease surface area. Specifically, the initial columbic efficiency increased from 50.2 to 61.0 % for a SiOx microparticles sintered at 1100oC. Capacity retention was 91.1 % while that of SiOx nanoparticles was 81.1 %. The granulation by pelletizing and sintering is simple and effective approach to overcome the SiOx nanoparticles'' limitations for the next generation Li-ion battery''s anode material.

목차

제1장 서 론 1
제2장 이론적 배경 4
2.1 리튬이차전지 4
2.1.1 리튬이차전지의 구성요소 및 원리 4
2.2 리튬이차전지의 음극활물질 6
2.2.1 음극의 구성 및 음극활물질 6
2.2.2 실리콘 음극소재 9
2.2.3 실리콘산화물 음극소재 12
2.2.4 나노 실리콘 음극소재 14
2.3 초기쿨롱효율 향상을 위한 다양한 방법 17
2.3.1 나노 실리콘산화물의 조대화 17
제3장 실험방법 20
3.1 공정 시스템 20
3.1.1 실리콘산화물 나노입자 합성 공정 21
3.1.2 agglomeration based 조대화 공정 23
3.1.3 aggregation based 조대화 공정 27
3.1.4 탄소 코팅 공정 30
3.1.5 소재 물성분석 및 전기화학 평가 방법 31
3.2 공정 프로세스 33
3.2.1 공정 프로세스 및 변수 33
제4장 결과 및 고찰 36
4.1 실리콘산화물 나노입자 36
4.1.1 탄소 코팅된 실리콘산화물 나노입자의 물성 분석 36
4.1.2 탄소 코팅된 실리콘산화물 나노입자의 전기화학특성 분석 39
4.2 agglomeration based 조대화 41
4.2.1 조대화 입자 형상에 영향을 주는 변수 41
4.2.2 agglomeration based 조대화 입자의 물성 분석 48
4.2.3 agglomeration based 조대화 입자의 전기화학특성 분석 52
4.3 aggregation based 조대화 56
4.3.1 aggregation based 조대화에서 펠렛 성형 밀도에 따른 물성 분석
56
4.3.2 aggregation based 조대화에서 펠렛 성형 밀도에 따른
전기화학특성 분석 60
4.3.3 aggregation based 조대화에서 열처리 온도에 따른 물성
분석 63
4.3.4 aggregation based 조대화에서 열처리 온도에 따른 전기화학특성
분석 68
제5장 결 론 72
참고문헌 74
Abstract 77

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