본 연구에서는 간단하고 효율적인 제조 공정을 이용하여 고용량·무바인더 리튬이온전지 음극(anode)을 제작하는 방법을 보고하였다. 리튬이온전지에 사용되는 음극 소재는 2차원(2D) 탄소 나노월(CNWs)과 Cu 나노입자(개선된 출력 특성 및 용량 유지율) 또는 Si 나노입자(고용량)의 조합으로 구성된다. 메탄(CH4)과 수소(H2) 가스 혼합물을 사용하여 마이크로파 플라즈마 향상 화학기상증착(PECVD)으로 구리 포일(copper foil) 상에 CNWs를 합성하였다. 이후 RF 마그네트론 스퍼터링 장비(4인치 타깃)를 이용해 Cu 또는 Si 나노입자를 CNW 표면에 증착하였다. LIB의 전기화학적 성능을 분석하기 위해 CNW 및 기타 구성요소를 기반으로 한 음극 소재를 사용하여 CR2032 코인형 셀을 제작하였다. 그 결과 Cu−CNW는 기존의 음극과 비교하여 향상된 출력 특성, 증가된 비용량, 및 향상된 용량 유지율을 보였다. 또한 CNW에 Si 나노입자를 결합한 경우 LIB의 용량이 향상되었으며, LIB 작동 중의 부피 변화가 최소화됨이 확인되었다.

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