Theories and Applications of Chem. Eng., 2017, Vol. 23, No. 1 1360
화학공학의 이론과 응용 제23권 제1호 2017년
이차전지의 음극활물질 적용을 위한 나노 구조체 합성 조중상, 강윤찬1,†
충북대학교; 1고려대학교
최근 에너지수요의 증가와 그 수요를 충족시킬 에너지 공급 자원에 대한 친환경 정책이 맞물 려 차세대 에너지 저장장치 개발에 대한 요구와 관심이 증대되고 있다. 이에 따라 저가의 매장 량이 풍부한 소듐 사용이 전지 분야의 새로운 화두로 제시되고 있지만 기존 리튬 전지에 비해 큰 이온직경 및 분자량을 갖는 소듐은 전지로 적용 시 여러 문제점을 야기한다. 소듐 이온의 느린 확산속도로 인한 저 출력 현상 및 큰 직경을 갖는 소듐 이온의 반복적인 삽입과 탈리로 인한 전극 내 생성된 응력은 음극활물질의 붕괴 및 극판과의 박리를 야기, 결국 전지 수명을 단축시킨다. 따라서, 충방전 시 전극 물질의 부피팽창을 효과적으로 완화, 또는 억제시키기 위 한 다양한 연구가 진행 중이다. 큰 비표면적을 특징으로 하는 중공구조체는 센서, 촉매, 약물 전달 및 에너지 저장 등 다양한 분야에서 응용되고 있으며, 특히 소듐 이차전지의 음극 재료로 적용 시, 소듐 이온의 구조 내 삽입 및 탈리에 의해 생성된 내부 응력을 효과적으로 완화, 억제 시킬 수 있다. 본연구에서는 다양한 합성기전의 분무열분해 공정으로의 적용을 통해 중공 나 노구조체의 형태 및 특성을 제어했으며 소듐 이차전지의 음극 활물질로 적용, 전기화학적 특 성을 분석했다.
