리튬 이차전지 음극용 Si/Carbon 복합 물질 제조 및 전기화학적 특성 = Electrochemical Characteristics and Fabrication of Si/Carbon composite Anode Materials for Lithium Rechargeable Batteries
저자
발행사항
춘천 : 강원대학교 대학원, 2008
학위논문사항
학위논문(박사)-- 강원대학교 대학원 대학원 : 신소재공학과 2008. 2
발행연도
2008
작성언어
한국어
주제어
발행국(도시)
강원특별자치도
기타서명
Electrochemical Characteristics and Fabrication of Si/Carbon composite Anode Materials for Lithium Rechargeable Batteries
형태사항
viii, 113 p.p. 26cm
일반주기명
지도교수:이성만
참고문헌 : p.
소장기관
In this study, Nano-Si/graphite composite has been synthesized by ball milling with milling time under different milling atmosphere, and Nano-Si/graphite/carbon coated composite has been synthesized by heat-treatment of nano-Si/graphite composite for carbonization at 900 ℃ and 1000 ℃ under argon flow. Their electrochemical characteristics as anode materials for lithium secondary batteries were investigated. Besides, the cycle performance of a Si-based anode consisting of mixed silicon-graphite composite, slurry-coated onto Cu current collectors with different surface morphology was investigated.
Mechanically induced oxidation on the surface, probably along the edges of the graphene planes, is responsible for suppressing the fracture rate and preserving the crystallinity of natural graphite milled in Air and Oxygen atmosphere. Being compared with initial coulombic efficiency of electrode materials synthesized by ball milling with different atmosphere, the electrode material ball milled in Air atmosphere shows better initial coulombic efficiency than that ball milled in Oxygen and Ar.
Cycle-life and initial coulombic efficiency have significantly been improved by heat-treatment of nano-Si/graphite composite for carbonization at 900 ℃ and 1000 ℃ under argon flow. The crystallinity of natural graphite milled in air and oxygen atmosphere affects to the electrochemical characteristics of nano-Si/graphite/carbon coated composite, as before.
Cycle-life of the mixed silicon/graphite composite electrode, with a specific capacity of about 800 mAh/g, lithium-ion batteries has significantly been improved by using a Cu current collector with a properly modified surface morphology. Especially, it is found that the electrode slurry-coated on a nodule-type foil exhibits a quite good capacity retention. The enhanced cyclability was attributed to the formation of suggested that if further optimized current collector system is used with a high-performance Si-based active material, better cycle performance is expected.
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