| 중국과학원 물리화학기술연구소, 고성능 리튬-황 전지 양극소재 개발 | ||
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 최근 중국과학원 물리화학기술연구소 기능고분자소재연구센터는 3차원 다공 탄소(3D PGC) 구조에서 원위치(in situ) 제조 및 황 부하의 새로운 방법을 개발하였다. 해당 성과는 세계 최고 저널 《Nature Communications 2016, 7, 10601》에 발표되었다. 황(S)은 리튬이온전지의 양극소재로서 높은 이론 용량(1,676mAhg-1)은 과학자들의 큰 주목을 받고 있다. 그러나 황은 전기를 전도하지 않고, 중간산물인 폴리황화리튬은 전해질에 용해되며, 체적팽창이 심한 등 단점도 갖고 있다. 이러한 단점은 안정성, 배율성능과 순환 안정성 등 면에서 리튬-황 전지의 대규모적 응용을 제한하고 있다. 연구센터에서는 3차원 다공 탄소(3D PGC) 구조에서 원위치 제조 및 황 부하의 새로운 방법을 개발하였다. 해당 소재는 나노분산을 유지하는 조건에서 황의 부하량을 90%에 도달시켜 최고 부하량 기록을 얻었으며 전극 초기비율 용량은 1,382 mAh g-1에 달하였다. 또한 황의 원위치 부하는 탄소-황 결합을 형성하여 전극소재의 충방전 순환 안정성을 뚜렷이 향상시켰다. 1,000차례 순환을 거친 후, 매차례 평균 순환의 용량감쇠는 0.039%정도이며 현재의 최고 순환 안정성에 도달하였다. 그러므로 해당 소재는 황의 부하 및 이용효율을 향상시키는 동시에 전극소재 3D S@PGC의 충방전 순환 안정성도 향상시킬 수 있으므로 차세대 리튬이온전지 전극소재의 디자인에 새로운 아이디어를 개척하였다. 정보출처 : http://www.cas.cn/syky/201603/t20160308_4545769.shtml |
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