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인용수 53
·2024
10 mAh cm−2 Cathode by Roll‐to‐Roll Process for Low Cost and High Energy Density Li‐Ion Batteries
Jiwoon Kim, Keemin Park, Minsung Kim, Hyungjun Lee, Junghyun Choi, Ho Bum Park, Hansu Kim, Jaeyoung Jang, Young‐Hoon Kim, Taeseup Song, Ungyu Paik
IF 26Advanced Energy Materials
초록

롤투롤(roll-to-roll) 건식 공정은 고에너지 밀도 및 저비용 리튬이온전지(LIBs)의 제조를 가능하게 한다. 그러나 건식 공정으로 제작된 전극의 두께가 증가하여(≥10 mAh cm −2) 리튬이온의 이동 저항(Rion)과 전하이동 저항(Rct)이 전극 내부에서 급격히 증가하는데, 이는 리튬이온 및 전자의 장거리 확산 길이 때문이다. 따라서 고에너지 밀도 LIBs를 달성하기 위해 전극 내에서 확산 길이를 감소시키는 것이 중요하다. 면적당 용량이 10 mAh cm −2로 높고 저항이 낮은 건식 전극은 다음의 세 가지 특성을 통해 구현될 수 있다. 첫째, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 바인더의 섬유화(fibrillization) 거동은 섬유화 공정 중 처리 온도를 조절하여 제어함으로써 PTFE 바인더와 카본 블랙(CB)의 균일한 분포를 가능하게 한다. 둘째, 다차원 전도성 첨가제를 통해 기공 크기/분포 및 전도성 네트워크를 설계하여 전극 내에서 리튬이온과 전자의 수송을 향상시킨다. 마지막으로, 리튬니켈 0.80 코발트 0.15 알루미늄 0.05 산화물(LiNi0.80Co0.15Al0.05O2, NCA) 입자의 구조적 무결성을 파괴 없이 향상시키며, 이를 통해 캘랜더링(calendering) 단계의 제어로 전극 내에서 균일한 기공 분포를 구현한다. 준비된 균질한 미세구조의 10 mAh cm −2 건식 전극은 확산 길이가 짧아져 Rion 및 Rct가 감소함을 보이며, 이는 부피 에너지 밀도 ≈710 Wh L −1 를 갖는 고부피 에너지 밀도의 LIBs에서 전기화학적 성능을 향상시킨다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.

키워드
Materials scienceCathodeIonEnergy densityProcess (computing)Energy (signal processing)Atomic physicsEngineering physicsElectrical engineeringComputer science
타입
article
IF / 인용수
26 / 53
게재 연도
2024

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