계면 안정화 기술에 기반한 리튬 금속 음극의 전기화학적 성능 향상 = Enhanced Electrochemical Performance of Lithium Metal Anode through the Stabilized Interface
저자
박대웅 ( Daeung Park ) ; 한주영 ( Jooyoung Han ) ; 손희상 ( Hiesang Sohn )
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2022
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학술저널
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22-38(17쪽)
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차세대 고용량/고에너지 밀도 리튬이온배터리의 음극재로 각광받고 있는 리튬금속은 전기화학적 반응 진행중 발생하는 성능 불안정성으로 시장에 적용하기는 쉽지 않다. 리튬금속음극의 전기화학적 성능 불안정(쿨롱 효율감소, 분극전압 증가, 완전지 성능 감소 등)은 전기화학 반응 진행시 리튬의 불균일한 전착 및 탈리, 덴드라이트에 의한 단락, 불활성 리튬(dead Li), 전해액 및 리튬고갈에 기인한 것으로 가장 주요한 원인은 전해질/리튬 계면의 불안정성 등이다. 이러한 문제들은 균일한 리튬 전착 및 탈리를 유도하는 보호막을 도입하거나, 전해액과 리튬금속의 직접반응을 통해 형성되는 고체전해질계면층(solid electrolyte interface, SEI)을 안정화함으로 해결할 수 있다. 이를 위해, 균일한 리튬 전착을 유도하기 위한 첨가제 도입, 리튬 표면에 균일한 전류밀도 및 Li+ 분배를 유도하는 리튬 전극의 집전체 개선 등이 제시되고 있다. 본 고에서는 이러한 리튬금속 음극의 계면 안정화 관련 다양한 문제점과 이슈들을 작동 메커니즘에 따라 구분해 요약하였고, 이를 해결 및 고성능 리튬금속배터리로 적용 위한 계면 안정화 기술 동향에 대해 소개하였다.
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