고성능 리튬 이온전지를 위한 폴리머-세라믹복합 겔 고분자 전해질

• Published in: 전기화학회지, 19(4) pp. 123 - 128
• Main Authors: 장소현, 김재광
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국전기화학회 01.11.2016
• Subjects: 화학
• ISSN: 1229-1935; 2288-9000
• DOI: 10.5229/JKES.2016.19.4.123

본 연구에서는 poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) (PVdF-HFP)를 나노 크기의 Al2O3 세라믹입자와 혼합하여 전기방사법으로 복합 겔 고분자 전해질을 제조하였다. Al2O3 세라믹입자를혼합한 복합 겔 고분자 전해질의 이온전도도는 9.5×10-2S cm-1로, 순수한 PVdF-HFP 겔 고분자 전해질보다 높은 이온전도도를 나타내며 전기화학적 안정성도 5.2 V까지 개선하였다. 전기화학적 성능을 분석하기 위해서 LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2 (NMC)양극과 함께 전지로 제작되었으며 순수 겔 고분자전해질과 복합 겔 고분자 전해질 셀은 0.1C-rate에서 각각 168.2mAh g-1과 189.6mAh g-1의 방전용량을 가지며 우수한 수명 특성을 보여 주었다. 따라서 고유전율 세라믹 입자의 복합화는 리튬 이온 겔 고분자 전지의 안정성과 전기화학적 특성을 향상시키는 좋은 대안이 될 것으로 판단된다. In this study, poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) (PVdF-HFP)-based gel polymer electrolyte incorporating nano-size Al2O3 ceramic particle was prepared by electrospinning. The gel polymer electrolyte (GPE) incorporated with Al2O3 ceramic particle showed higher ionic conductivity of 9.5×10-2S cm-1 than pure PVdF-HFP GPE without ceramic particle and improved the electrochemical stability up to 5.2 V. The GPEs were assembled with LiNi1/3 Mn1/3Co1/3O2 (NMC) cathode for electrochemical test. The GPE batteries at 0.1 C-rate delivered 168.2 mAh g-1 for pure GPE and 189.6 mAh g-1 for hybrid GPE, respectively. Therefore, the incorporation of high dielectric constant ceramic particle will be good strategy to enhance the stability and electrochemical properties of lithium ion gel polymer batteries. KCI Citation Count: 1