리튬-공기 이차 전지용 촉매 개발(Development of catalyst for Lithium Air Secondary Battery)

초록

리튬-공기 이차전지는 대용량이며 고에너지 밀도를 가지므로 최근 자동차의 대체 에너지원으로 많은 연구가 이루어지고 있다. 공기전극의 촉매는 전지의 충방전 성능에 큰 영향을 미치는데 현재로서는 망간산화물이 가장 적합한 촉매로 알려져 있다. 본 연구에서는 nanoparticle, nanorod, mesoporous 등 다양한 입자크기 및 형상을 가진 망간산화물을 합성하고 탄소에 담지하여 리튬/공기 이차전지의 공기전극으로 적용하였다. 다양한 망간산화물의 물성은 XRD, SEM, TEM 및 BET를 통해 확인하였으며, 전기화학적 성능 평가는 Swagelok type cell을 통해 분석하였다. 임피던스 측정을 통해 촉매 구조에 따른 저항을 측정하였고, 충방전 테스트를 통해 촉매 입자크기 및 형상에 따른 초기 과전압 및 용량을 비교 하였으며 사이클 특성을 분석하였다.