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논문 국내 국내전문학술지(KCI급) 리튬이차전지 실리콘 전극용 용해성 폴리이미드 바인더
- 학술지 구분 국내전문학술지(KCI급)
- 게재년월 2015-09
- 저자명 송단오, 이승현, 김규만, 류명현, 박원호, 이용민
- 학술지명 Applied Chemistry for Engineering
- 발행처명 한국공업화학회
- 발행국가 국내
- 논문언어 한국어
- 전체저자수 6
- 논문 다운로드 링크(외부) https://doi.org/10.14478/ace.2015.1095
- 연구분야 공학 > 화학공학
논문 초록 (Abstract)
리튬이차전지 실리콘 전극에 활용하기 위해, 유기용매에 용해성이 있는 폴리이미드(Polyimide, PI) 고분자 바인더를 두 단계 반응을 이용해 합성하였다. 두 가지 단량체(Bicyclo[2,2,2]oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic Dianhydride (BCDA)와 4,4-oxydianiline (ODA))의 개환 반응 및 축합 반응을 통해 PI 고분자 바인더를 합성하였다. 합성된 PI 고분자 바인더를 이용해 실리콘(silicon, Si) 음극 전극을 제조하였다. 또한 비교군으로써, Polyvinylidene Fluoride (PVDF)을 고분자 바인더로 사용하는 동일 조성을 가진 실리콘 전극을 제조하였다. PI 바인더를 사용한 Si 전극(2167mAhg−1)의 초기 쿨롱 효율은 기존 PVDF 바인더 조성의 Si 전극(1,740mAhg−1)과 유사했지만, 방전용량은 크게 개선되었다. 특히 수명 특성에서는 PI 바인더를 사용한 Si 전극이 우수한 특성을 나타내었는데, 이는 PI 바인더를 사용한 Si 전극접착력(0.217kNm−1)의 전극 접착력이 PVDF를 사용한 Si 전극(0.185kNm−1)보다 높아, 실리콘 부피팽창에 의한 전극 구조 열화가 적절히 제어되었기 때문이라고 판단된다. Si 전극 내의 접착력은 surface and interfacial cutting analysis system (SAICAS) 장비를 통해 검증하였다.
