다공성 복합 고분자 멤브레인과 이온전도성 모노머의 인시튜 중합을 이용한 복합고체 고분자 전해질 제조 (Fabrication of Composite Solid Polymer Electrolytes Using Porous Composite Polymer Membranes and In-Situ Polymerization of Ion-Conductive Monomers)

서지정보

· 발행기관 : 한국전지학회
· 수록지 정보 : 한국전지학회지 / 3권 / 2호 / 180 ~ 185페이지
· 저자명 : 백승주, 안양임, 고우영, 박찬진

초록

Poly(Vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) (PVDF-HFP)에 Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3 (LAGP) 입자를 첨가 하여 복합고체고분자 멤브레인(CSP)을 제조한 후, 멤브레인에 리튬염이 첨가된 Vinyl ethylene carbonate (VEC) 모노머를 주입 후 인시튜 중합을 통해 최종적으로 복합 고체 고분자 전해질(CSPE)를 제조하였다. CSP의 다 공성 미세구조와 형상은 SEM과 XRD를 이용하여 조사하였다. CSPE의 이온전도도는 30o C에서 0.445 mS cm-1 로 측정되었으며, 5.01 V 전압에서도 안정하였다. Li/CSPE/NCM811 셀을 활용하여 전지 충·방전 거동을 분석 한 결과, LAGP를 첨가한 CSPE는 30o C, 0.5 C 조건에서 100사이클 후 107.87 mAh g-1 방전용량과 99.2%의 쿨 롱효율을 보여주었다. 이러한 결과를 바탕으로 개발된 CSPE는 전고체전지 전해질로 활용이 기대된다.

영어초록

A composite solid polymer electrolyte (CSPE) was synthesized by incorporating Li1.5Al0.5Ge1.5 (PO4)3(LAGP) powder into a poly(Vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene) (PVDF-HFP) matrix forming a compositesolid polymer (CSP) membrane, followed by the in-situ polymerization of vinyl ethylene carbonate (VEC)monomer. The microstructure and morphology of the CSPE were characterized using SEM and XRD techniques.
The ionic conductivity of the CSPE was recorded as 0.445 mS cm-1 at 30oC, and it exhibited electrochemical stabilityup to 5.01 V. Electrochemical performance was evaluated through charge/discharge cycles using a Li/CSPE/NCM811 cell configuration. The cell employing LAGP-enhanced CSPE demonstrated a discharge capacityof 107.87 mAh g-1 and a coulombic efficiency of 99.2% over 100 cycles at 30oC and a 0.5 C rate. These findingssuggest that the developed CSPE holds considerable potential as an electrolyte in solid-state batteries

참고자료

· 없음