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논문 기본정보
리튬 이차전지 음극용 Cu3Si의 고온에서의 전기화학적 특성
논문 개요
| 기관명 | NDSL |
|---|---|
| 저널명 | 전기화학회지 = Journal of the Korean Electrochemical Society |
| ISSN | 1229-1935, |
| ISBN |
논문저자 및 소속기관 정보
| 저자(한글) | 권지윤,류지헌,김준호,채오병,오승모 |
|---|---|
| 저자(영문) | |
| 소속기관 | |
| 소속기관(영문) | |
| 출판인 | |
| 간행물 번호 | |
| 발행연도 | 2010-01-01 |
| 초록 | DC magnetron 스퍼터링을 이용해 구리(Cu) 호일 위에 실리콘(Si)을 증착한 후 $800^{ circ}C$ 에서 열처리하여 $Cu_3Si$ 를 얻고, 이의 리튬 이차전지용 음극으로서 특성을 조사하였다. $Cu_3Si$ 는 Si 성분을 포함하고 있으나 상온에서 리튬과 반응하지 않았다. 선형 주사 열-전류(linear sweep thermammetry, LSTA) 실험과 고온 충방전 실험을 통하여, 상온에서 비활성인 $Cu_3Si$ 가 $85^{ circ}C$ 이상에서는 활성화되어 Si 성분이 전환(conversion)반응에 의해 리튬과 반응함을 확인하였다. $Cu_3Si$ 에서 분리된 Si는 $120^{ circ}C$ 에서 Li-Si 합금 중에서 리튬의 함량이 가장 많은 $Li_{21}Si_5$ 상까지 리튬과 반응함을 유사 평형 조건(quasi-equilibrium)의 실험으로부터 알 수 있었다. 그러나 정전류 조건( $100 ;mA ;{g_{Si}}^{-1}$ )에서는 리튬 합금반응이 $Li_{21}Si_5$ 까지 진행되지 못하였다. 또한 $120^{ circ}C$ 에서 전환반응에 의해 생성된 Li-Si 합금과 금속 상태의 Cu는 충전과정에서 다시 $Cu_3Si$ 로 돌아감, 즉 $Cu_3Si$ 와 리튬은 가역적으로 반응함을 확인하였다. $120^{ circ}C$ 에서 $Cu_3Si$ 전극은 비정질 실리콘 전극보다 더 우수한 사이클 특성을 보여 주었다. 이는 비활성인 구리가 실리콘의 부피변화를 완충하여 집전체에서 탈리되는 현상을 완화하고 결과적으로 전극이 퇴화하는 것을 억제하기 때문인 것으로 설명할 수 있다. 실제로 비정질 실리콘 전극은 충방전 후에 실리콘 층의 균열과 탈리가 관찰되었으나, $Cu_3Si$ 전극에서는 이러한 현상이 관찰되지 않았다. |
| 원문URL | http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIDetailView?keyValue=03553784&target=NART&cn=JAKO201016264961302 |
| 첨부파일 |
추가정보
| 과학기술표준분류 | |
|---|---|
| ICT 기술분류 | |
| DDC 분류 | |
| 주제어 (키워드) | Lithium secondary batteries,Negative electrode,Li-Si alloys, lt,TEX gt,$Cu_3Si$ lt,/TEX gt,. Conversion reaction |