리튬이온전지용 붕소 도핑 LiNi0.90Co0.05Ti0.05O2 양극재의 전기화학적 특성 :Electrochemical Characteristics of Boron-doped LiNi0.90Co0.05Ti0.05O2 Cathode Material for Lithium-ion Batteries

김근중,  Kim, Geun Joong

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자료유형: 학위논문

저자정보: 김근중, Kim, Geun Joong (충북대학교, 충북대학교 대학원)

지도교수: 이종대

발행연도: 2019

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2019

리튬이온전지용 붕소 도핑 LiNi0.90Co0.05Ti0.05O2 양극재의 전기화학적 특성

김근중 ; Kim , Geun Joong 화학공학과 2019.01 학위논문

붕소가 도핑된 리튬이온전지용 양극 활물질(LiNi0.90Co0.05Ti0.05O2)의 전기화학적 특성

김근중 , 박현우 , 이종대 화학공학 2019.01 학술저널

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리튬 이온 배터리용 LiNi0.90Co0.05Ti0.05O2 양극 활물질의 붕소 도핑을 통한 용량 및 사이클 안정성을 향상시키기 위하여 전기화학적 특성을 조사하였다. 붕소가 도핑된 양극 활물질은 전구체(Ni0.90Co0.05Ti0.05(OH)2), LiOH.H20 및 B2O3를 혼합 후 소성하여 제조하였다. 제조된 양극 활물질의 물리적 특성은 XRD, SEM, EDS 등을 통하여 조사하였다. XRD 분석 결과 양극 활물질의 층상 구조 발달과 구조 안정성을 확인하였다. 붕소 0.5 mol%가 도핑된 양극 활물질은 I003/I104 값이 1.40 이상이였으며, R-factor 값은 0.41-0.44으로 나타났다. 전기화학적 성능은 초기 충방전 용량, 사이클, 율속, 순환 전압 전류 및 임피던스 테스트를 통하여 조사하였다. B05NCT90의 초기 충전 및 방전 용량은 221 mAh/g, 218 mAh/g으로 나타났다. 사이클 테스트에서 200 mAh/g의 첫 사이클 용량을 보였으며, 50 사이클 이후 80.5%의 유지율을 보였다. 또한 율속 성능(10 C/0.5 C)는 55.6%로 나타났다.

#lithium-ion battery #cathode, Ni-rich #titanium #boron doping

Ⅰ. 서 론 1
Ⅱ. 이론적 배경 4
2.1. 전기화학적 에너지 저장 및 변환시스템 4
2.2. 이차전지 6
2.3. 리튬이차전지 8
2.4. 리튬이차전지의 구성 10
2.5. 양극 활물질 10
2.6. 층상 Ni-rich 양극 활물질 14
2.7. 도핑 효과 18
Ⅲ. 실 험 20
3.1. 전구체 및 활물질 제조 20
3.1.1. 공침 합성법을 통한 전구체 제조 20
3.1.2. 양극 활물질 합성 23
3.2. 전구체 및 활물질의 물성 특성 분석 25
3.2.1. PSD 25
3.2.2. XRD 25
3.2.3. FE-SEM 26
3.2.4. EDS 26
3.2.5. 전기전도도 테스트 27
3.2.6. 분체 밀도 측정 27
3.3. 전극 및 전지 제조 28
3.4. 전기화학 특성 분석 30
3.4.1. 초기 충?방전 용량 및 사이클 분석 30
3.4.2. 율속 시험 특성 분석 30
3.4.4. 순환 전압 전류 시험 특성 분석 31
3.4.4. 임피던스 시험 특성 분석 31
Ⅳ. 결과 및 고찰 32
4.1. 양극 활물질 분석 32
4.1.1. XRD 분석 특성 32
4.1.2. FE-SEM 분석 특성 34
4.1.3. EDS 분석 특성 34
4.1.4. PSD 분석 특성 38
4.1.6. 전기전도도 분석 특성 41
4.1.7. 분체 밀도 분석 특성 43
4.2. 양극 활물질 전기화학적 특성 45
4.2.1. 초기 충?방전 용량 분석 45
4.2.2. 사이클 특성 분석 48
4.2.3. 율속 시험 특성 분석 50
4.2.4. 순환 전압 전류 시험 특성 분석 53
4.2.5. 임피던스 시험 특성 분석 55
Ⅴ. 결 론 58
참고문헌 59

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