스프레이 코팅법을 이용한 산화코발트/산화구리 타이타니아 나노튜브 제조와 리튬이차전지 음극으로의 적용

초록

산화코발트 및 산화구리는 리튬이온과의 반응에서 현재 상용화된 그래파이트 보다 높은 이론용량을 가지고 있지만, 리튬이온과의 반응에서 비교적 큰 부피팽창 특성을 가져 싸이클을 거듭할수록 초기 용량을 유지하지 못한다는 단점이 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 양극산화법을 통해 충·방전시 부피팽창 변화가 매우 적은 타이타니아 나토뉴브를 제조한 후, 그 위에 비교적 간단한 공정을 통해 산화코발트/산화구리를 코팅하여 세가지 물질로 이루어진 복합체를 형성하였고 이를 리튬이온배터리에 적용시킨 결과, 각각 한 가지 물질로 구성된 전극으로 제조한 배터리에 비해 훨씬 향상된 특성을 나타내었다. 음극재의 특성은 고분해능 주사전자현미경 (HR-SEM), 고분해능 엑스선 회절분석기 (XRD), 광전자 분광기 (XPS)를 통해 조사하였으며, 전기화학 임피던스 분광법 (EIS), 순환전류법 (CV), 충·방전 싸이클 분석을 통해 리튬이차전지의 작동원리와 보다 향상된 성능을 규명하였다.