다공성 산화 알루미나 구조에 따른 리튬-이온 배터리 분리막 성능에 관한 연구

초록

다공성 양극산화 알루미나는 높은 내부식성, 내열성 및 우수한 기계적 물성을 가지며, 양극산화 시 형성되는 기공들의 구조적 특성은 양극산화 조건에 따라 조절이 가능하다. 특히 2차 양극산화 방법을 통해 형성된 다공 구조의 경우 기공의 크기가 균일하며 대면적에 걸쳐 그 배열이 매우 규칙적이다. 이러한 다공성 양극산화 알루미나는 나노 구조물을 제작하기 위한 주형틀, 가스센서 및 멤브레인 등 다양한 분야에 응용되고 있으며, 이러한 응용에 있어 기공의 지름, 길이, 정렬도와 같은 형태제어는 필수적이다. 이에 본 연구에서는 다공성 알루미나를 리튬-이온 배터리의 분리막으로 사용했을 때 다공성 알루미나의 두께와 기공의 모양 및 크기가 배터리 성능에 미치는 영향을 확인하였다. 이를 위하여 다공성 알루미나 구조를 달리하여 분리막을 제조 후 리튬-이온 배터리 성능평가를 진행하였다. 이에 관한 다공성 알루미나의 표면적 특성은 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 관찰, 분석하였으며 리튬-이온배터리의 성능을 분석하기 위해 전기화학 임피던스 분광법(EIS)를 이용하여 얻어진 결과를 통하여 전해질 저항 및 전하이동 저항을 측정 후 비교, 분석하였다.