SiO2/TiO2 composite film for lithium-ion battery anode

초록

최근 리튬 이온 이차 전지의 기술 발전 및 응용분야의 확대에 따라 현재 음극재로 상용되고 있는 그래파이트의 낮은 용량이 한계점으로 지적되고 있다. 따라서 이를 대체할 새로운 음극활물질의 개발이 진행되고 있다. 그 중 실리콘계 음극재는 충전 전압이 낮고 용량이 크다는 장점이 있지만, 리튬 이온과의 반응 중에 발생하는 큰 부피 변화로 인한 내부 균열과 전극 표면에 형성되는 SEI 층이 전지 성능을 저하시키는 것으로 알려져 있다. 반면 이산화 타이타늄(TiO2)은 리튬 이온과의 반응에 따른 부피변화는 거의 없지만, 반응전위가 다소 높고 용량이 작다는 단점이 있다. 이에 따라 본 연구에서는 다공성 구조의 실리카/이산화 타이타늄 나노복합체 필름을 제조하여 높은 용량과 안정성을 동시에 지닌 리튬이온 이차전지의 음극재로 활용하고자 하였다. 정전류 충방전법과 순환전압 주사법 등이 성능 평가를 위해 진행되었다.