표제지
Abstract
요약
목차
제1장 서론 11
1.1. 리튬 이차전지 원리 14
1.2. 리튬 이차전지의 구성 17
1.2.1. 양극활물질 17
1.2.2. 음극활물질 20
1.2.3. 전해질 22
1.2.4. 분리막 24
1.3. 공침합성법의 원리 26
제2장 실험 29
2.1. 전구체 제조 29
2.2. 양극활물질 제조 34
2.3. 리튬이차전지 전극제조 및 전지제조 36
2.4. 물성 특성 분석법 38
2.4.1. X-선 회절 분석 (X-ray Diffraction, XRD) 38
2.4.2. 주사전자 현미경 (Scanning Electron Microscope, SEM) 38
2.4.3. 유도결합플라즈마 발광분석(Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometer, ICP) 38
2.4.4. Particle Size Distribution 특성 분석 39
2.4.5. Residual Li 특성 분석 39
2.5. 전기화학 특성 분석법 40
2.5.1. 초기 용량, 율속 및 Cycle 특성 분석 40
2.5.2. 시차주사 열량분석 (Differential Scanning Calorimeter, DSC) 40
제3장 결 과 및 고찰 41
3.1. 전구체 [Ni0.9Cox Mn0.1-x](OH)₂ (0.02≤x≤0.08)의 합성 및 특성(이미지참조) 41
3.2. 양극활물질 Li[Ni0.9Cox Mn0.1-x]O₂ (0.02≤x≤0.08)의 Co, Mn의 조성변경에 따른 특성(이미지참조) 44
3.2.1. 물리적 특성 분석 44
3.2.2. 전기화학 특성 분석 48
3.3. 합성 온도별 양극활물질 Li[Ni0.9Co0.05Mn0.05]O₂ 특성(이미지참조) 54
3.3.1. 물리적 특성 분석 54
3.3.2. 전기화학 특성 분석 59
제4장 결론 70
참고문헌 72
[표 1.1] 음극활물질의 종류 및 특성 21
[표 1.2] 전해질의 물리화학적 성질 23
[표 1.3] 분리막의 주요 물성 기준치 25
[표 2.1] 전구체 제조 시 공침 합성 반응 조건 31
[표 3.1] 전구체 세부조성 및 입자크기, 탭 밀도 42
[표 3.2] 740℃ 양극활물질 조성에 따른 XRD a축, c축의 결정면 46
[표 3.3] 740℃ 양극활물질 조성에 따른 초기용량 51
[표 3.4] 740℃ 양극활물질 조성에 따른 효율 및 사이클 53
[표 3.5] Li[Ni0.9Co0.05 Mn0.05]O₂ 합성온도에 따른 XRD a축, c축의 결정면(이미지참조) 57
[표 3.6] Li[Ni0.9Co0.05 Mn0.05]O₂ 합성온도에 따른 초기용량(이미지참조) 63
[표 3.7] Li[Ni0.9Co0.05 Mn0.05]O₂ 합성온도에 따른 효율 및 사이클(이미지참조) 65
[표 3.8] Li[Ni0.9Co0.05 Mn0.05]O₂ 합성온도에 따른 DSC 결과(이미지참조) 67
[표 3.9] Li[Ni0.9Co0.05 Mn0.05]O₂ 합성온도에 따른 잔류리튬 함량(이미지참조) 69
[그림 1.1] 리튬이차전지 작동 원리 16
[그림 1.2] Ni, Co, Mn 금속조성에 따른 전기화학특성 19
[그림 1.3] 공침합성법에 의한 전구체 생성과정 28
[그림 2.1] 공침합성법에 의한 전구체 제조공정도 32
[그림 2.2] Batch식 반응기의 제조공정 개략도 33
[그림 2.3] 양극활물질 제조공정도 35
[그림 2.4] 전극 제조 공정 37
[그림 3.1] 전구체 조성에 따른 SEM 형상 43
[그림 3.2] 740℃ 양극활물질 조성에 따른 XRD 결과 45
[그림 3.3] 740℃ 양극활물질 조성에 따른 SEM 형상 47
[그림 3.4] 740℃ 양극활물질 조성에 따른 초기용량 그래프 50
[그림 3.5] 740℃ 양극활물질 조성에 따른 효율 및 사이클 그래프 52
[그림 3.6] Li[Ni0.9Co0.05 Mn0.05]O₂ 합성온도에 따른 XRD 결과(이미지참조) 56
[그림 3.7] Li[Ni0.9Co0.05 Mn0.05]O₂ 합성온도에 따른 SEM 형상(이미지참조) 58
[그림 3.8] Li[Ni0.9Co0.05 Mn0.05]O₂ 합성온도에 따른 초기용량 그래프(이미지참조) 62
[그림 3.9] Li[Ni0.9Co0.05 Mn0.05]O₂ 합성온도에 따른 효율 및 사이클 그래프(이미지참조) 64
[그림 3.10] Li[Ni0.9Co0.05 Mn0.05]O₂ 합성온도에 따른 DSC 그래프(이미지참조) 66
[그림 3.11] Li[Ni0.9Co0.05 Mn0.05]O₂ 합성온도에 따른 잔류리튬 그래프(이미지참조) 68