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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

조윤지 (충북대학교, 충북대학교 대학원)

지도교수
이종대
발행연도
2020
저작권
충북대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수14

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2020

금속 에칭된 흑연을 이용한 흑연/실리콘/피치 음극 복합소재의 전기화학적 특성
조윤지 화학공학과 2020.01 학위논문

2019

용매 처리 석유계 피치로 코팅된 인조 흑연 음극소재의 전기화학적 특성
조윤지 ,  이종대 화학공학 2019.01 학술저널

초록· 키워드

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The electrochemical characteristics of graphite/silicon/pitch composites were investigated as anode material in lithium ion batteries. The anode materials were prepared with etched graphite using nickel chloride hexahydrate. Scanning electron microscopy, x-ray diffraction and thermogravimetric analysis were used to confirm the physical properties of graphite/silicon/pitch composites. The electrochemical characteristics of the batteires were investigated by charge-discharge cycle, rate performance, cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy tests in the eletrolyte of 1.0 M LiPF6 (EC : DMC : EMC = 1 : 1 : 1 vol%). Graphite/silicon/pitch electrode showed better electrochemical properties than the graphite electrode, and even nickel etched graphite was superior to graphite. Also it was confirmed that both capacity and rate performance were significantly improved when the ratio of graphite, silicon, and pitch is 8 : 1 : 1(G8Si1P1). It is found that G8Si1P1 have the initial discharge capacity of 680 mAh/g, the capacity retention ratio of 90% during 100 cycles and the retention rate capability of 91% in 2 C/0.1 C, 87% in 5 C/0.1 C.
#Graphite #Silicon #Pitch #Anode materials #Lithium ion batteries

목차

Abstract ⅴ
List of tables ⅶ
List of figures ⅷ
Ⅰ. 서 론 1
Ⅱ. 이론적 배경 4
2.1. 리튬이온배터리 4
2.1.1. 전지기술의 발전 4
2.1.2. 리튬이차전지의 개요 5
2.1.3. 전기화학 셀 및 전지 13
2.2. 리튬이온배터리 구성 요소 16
2.2.1. 양극활물질 16
2.2.2. 음극활물질 22
2.2.2.1. 흑연계 22
2.2.2.2. 합금계 28
2.2.3. 분리막 32
2.2.4. 전해액 34
Ⅲ. 실 험 37
3.1. 니켈로 에칭된 흑연 제조 37
3.2. 에칭된 흑연에 실리콘 부착 37
3.3. 피치 코팅을 통한 흑연/실리콘/피치 복합소재 제조 37
3.4. 리튬 이차전지 전극 및 셀 제조 38
3.5. 흑연/실리콘/피치 복합소재의 물리적 특성 분석 40
3.5.1. FE-SEM 40
3.5.2. XRD 40
3.5.3. TGA 40
3.6. 리튬이차전지 전기화학적 특성 분석 41
3.6.1. 충·방전 시험 및 사이클 특성 분석 41
3.6.2. 율속 시험 특성 분석 42
3.6.3. 순환 전압 전류 시험 특성 분석 42
3.6.4. 임피던스 시험 특성 분석 42
Ⅳ. 결과 및 고찰 45
4.1. 흑연/실리콘/피치 복합소재의 물성 분석 45
4.1.1. FE-SEM 특성 분석 45
4.1.2. XRD 분석 특성 48
4.1.3. TGA 분석 특성 50
4.2. 흑연/실리콘/피치 복합소재의 전기화학적 특성 52
4.2.1. 충·방전 및 사이클 시험 특성 분석 52
4.2.2. 율속 시험 특성 분석 54
4.2.3. 순환전압전류 시험 특성 분석 56
4.2.4. 임피던스 시험 특성 분석 58
Ⅴ. 결 론 60
참고문헌 61

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