본 연구는 리튬이온전지의 음극으로 폴리아니온성 인산염(polyanionic phosphate-type) α-Zn3(PO4)2(ZP)를 탐구한다. ZP는 높은 이론 용량 278 mA h g−1을 갖는다. ZP의 결정 구조를 규명하고, 리튬 삽입(lithiation)의 가능한 위치를 이해하기 위해 Patterson의 전자밀도 프로파일링을 수행한다. 인산염에서 흔히 나타나는 폴라론(polaron) 구동 전기적 절연을 해결하기 위해 표면 탄소 코팅(ZP/C)을 사용한다. 또한 ZP 및 ZP/C에 대한 전기화학적 분석을 수행하여 반쪽전지(half-cell) 성능과 Li+ 동역학을 검증한다. ZP/C는 0.1 C에서 260 mA h g−1의 높은 용량을 제공한다. 탄소 코팅의 긍정적 효과는 갈바노스타틱 간헐적 적정법(galvanostatic intermittent titration technique)으로부터 리튬 확산 계수가 100배 증가한 점에서 명확히 드러난다. 아울러 −10, 25 및 50 °C에서 온도 구동 용량 성능을 분석한다. −10~−5 °C 사이에서 온도 구배 기반 충·방전을 수행하였으며, 1 C 속도에서 방전 용량이 70에서 100 mA h g−1로 증가하여 저온 비(非)탄소성 에너지 저장 용액/솔루션에 대한 적용 범위를 확장한다.

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