유•무기 전도성 물질로 코팅된 Li2MSiO4(M=Fe, Mn)

Abstract

본 연구에서는 전지의 양극 소재로서 리튬금속규소산화물(망간, 철)을 적용했다. Li2MSiO4(M=Fe, Mn)의 낮은 전기 전도성을 극복하기 위하여 입자의 크기를 조절 하여 입도의 크기를 작게 하고 표면적을 넓혀 반응성을 늘리는 방향으로 접근하고 동시에 전기 전도성이 뛰어난 Carbon, PEDOT등 전도성 물질을 Li2FeSiO4에 코팅하였다. Li2FeSiO4는 100nm, 150nm, 300nm 크기의 입자와 400nm, 550nm크기의 막대형태로 제조되었고 Li2FeSiO4는 100nm Particle과 막대와 빔 형태가 섞여있는 상태로 합성되었다. 이후 Carbon이나 PEDOT 전도성 물질로 코팅을 하고 CR2032형태의 Coin cell로 만들어 0.05C~10C의 다양한 크기의 전류로 방전을 실시하였고 cycle stability는 0.05C와 0.2C 의 방전 전류로 실험 하였다. 파우더 형태 Orthorhombic-Li2FeSiO4의 경우 크기가 작을수록 0.05C에서 더 높은 방전용량을 보여주었으며 Monoclinic-Li2FeSiO4막대형태와 비교 했을때도 더 큰 용량을 보여주었다.