에너지 소자용 전극의 유기물 나노 코팅과 전도성 고분자 고차원 나노구조 합성

소개

에너지 소자중 하나인 리튬이차전지 양극 활물질의 표면을 전도성 고분자인 폴리아닐

린으로 개질한 내용과 폴리스타이렌을 코어로 폴리아닐린을 쉘로 하여 하여 폴리아

닐린 할로스피어를 만드는 내용을 담고 있으며 졸업 논문 심사를 한번에 통과한 논

문입니다.

목차

1. 서론

2. 이론적 배경
2-1. 리튬이차전지
2-1-1. 이차전지 개요
2-1-2. 리튬이차전지 개요
2-1-2-1. 리튬이차전지 역사
2-1-2-2. 리튬이차전지 분류
2-1-3. 리튬이차전지 작동원리
2-1-4. 리튬이차전지 구성
2-1-4-1. 양극-
2-1-4-2. 음극-
2-1-4-3. 전해질
2-1-4-3. 분리막
2-2. 리튬이차전지용 양극 활물질
2-2-1. 리튬이차전지에서 양극 활물질의 조건
2-2-2. 리튬이차전지용 양극 활물질의 결정 구조
2-2-3. 리튬이차전지용 양극 활물질의 개발
2-2-4. 리튬이차전지용 양극 활물질의 표면 개질
2-3. 전도성고분자
2-3-1. 전도성고분자 개요
2-3-1-1. 전도성 고분자 종류 및 특징
2-3-1-2. 전도원리와 메커니즘
2-3-2. 폴리아닐린
2-3-2-1. 폴 리아닐린의 구조와 산화상태
2-3-2-2. 폴리아닐린의 합성 메카니즘
2-3-2-3. 폴 리아닐린의 특성
2-4. 나노중공체 (nano hollow spher e)
2-4-1. 나노중공체 개요
2-4-2. 나노중공체의 합성
2-4-2-1. 고분자 나노중공체
2-4-2-2. 고분자 나노중공체 중합 공정
2-4-2-3. 전도성 고분자 나노중공체, 나노 무기 산화물의 응용 및 특성

3. 실험방법
3-1. 폴리아닐린의 합성을 사용한 LiNi 0.8Co0.15Al0.05O2 표면 유기물 코팅
3-1-1. 실험 요약
3-1-2. 실험
3-2. 음이온 계면활성제 사용한 LiNi
0.8Co0.15Al0.05O2 표면 유기물 코팅
3-2-1. 실험 요약
3-2-2. 실험
3-3. 폴리스타이렌을 사용한 폴리아닐린/Fe
3O4 복합나노중공체 합성
3-3-1. 실험 요약
3-3-2. 실험
3-4. 시료분석
3-4-1. 구조적 특성 및 열적 특성 분석
3-4-1-1. X선 회절 (XRD) 분석
3-4-1-2. 적외선 분광 (FT-IR) 분석
3-4-1-3. 자외- 가시광선 분광 (UV-Vis.) 분석
3-4-1-4. 열량 (DSC) 분석
3-4-2. 표면 특성 분석
3-4-2-1. 전계방사형 주사전자현미경 (FE-SEM) 관찰
3-4-2-2. 전 계방사형 투과전자현미경 (FE-TEM) 관찰
3-4-3. 전기화학적 특성 분석
3-4-3-1. 전극 제조 및 전지 조립
3-4-3-2. 전기화학적 특성 분석

4. 실험 결과 및 고찰
4-1. 폴리아닐린의 합성을 사용한 LiNi 0.8Co0.15Al0.05O2 표면 유기물 코팅
4-1-1. 폴리아닐린 코팅 후 구조 분석
4-1-2. 폴리아닐린 코팅 후 표면 분석
4-1-3. 폴리아닐린 코팅 후 전기화학적 특성 분석
4-2. 음이온 계면활성제 사용한 LiNi
0.8Co0.15Al0.05O2 표면 유기물 코팅
4-2-1. 음이온 계면활성제 코팅 후 구조 분석
4-2-2. 음이온 계면활성제 코팅 후 표면 분석
4-2-3. 음이온 계면활성제 코팅 후 전기화학적 및 열적 특성 분석
4-3. 폴리스타이렌을 사용한 폴리아닐린/Fe
3O4 복합나노중공체 합성
4-3-1. 폴리아닐린/ Fe 3O4 복합나노중공체 합성 후 구조 분석
4-3-2. 폴리아닐린/ Fe 3O4 복합나노중공체 합성 후 표면 분석

5. 결론

6. 참고 문헌

본문내용

1. 서 론
최근 전자 산업의 눈부신 발전으로 인해 사회는 점점 정보화 사회로 변하고 있으며,
따라서 휴대전화, 캠코더, 노트북 컴퓨터 등이 점점 대중화 되고있다. 이러한 휴대용
정보통신기기 및 전자기기의 소형화 및 경량화를 위해서는 이차 전지의 소형화 및
경량화가 필수적이며 따라서 고성능의 이차전지 개발이 요구되고 있다. 한편 환경오염이
중요한 사회적 문제로 대두되는 지금, 캘리포니아 주와 미국 각 주는 법률에 의해
강제적으로 배기가스가 없는 자동차, 즉 전기자동차 등을 일정량 이상 판매하도록
하였다. 이 규제량은 1998년에 2%, 2010년에 10% 로 증가하며, 10% 일 경우 약
35만대의 전기자동차가 필요하게 된다 . 하지만 현재까지 하이브리드개념의
전기자동차를 제외하고 완전한 전기자동차의 상용화는 이루어 지지 않고 있으며, 이러한
전기자동차의 상용화는 핵심 기술인 많은 양의 전력을 저장할 수 있는 고성능 신형
이차전지의 개발에 달려 있다 해도 과언이 아니다. 이러한 고성능 이차전지로는 Ni/MH
(Metal hydride), Na/S, 리튬이차전지 등이 있으며, 이중에서도 특히 리튬이차전지는
단위전지 전압 (3~4V)과 에너지 밀도 (350 Wh/V, 150 Wh/kg)가 매우 높고 넓은
사용 온도 범위 때문에 현재 이동용 정보통신기기 및 전자기기의 전원 등으로 널리
사용되고 있을 뿐 아니라 그 사용범위가 점차로 확대되어 전기자동차의 전원으로의
응용도 기대되고 있다.
전지에 요구되는 특성은 용도에 따라 중요 특성이 달라진다. 예를 들어, 전기자동차의
동력원으로 사용되기 위해서는 높은 순간 출력, 충방전도 (depth of discharge)에서
우수한 가역성을 나타내야 하며, 고온 안정성, 제한된 공간에 전지를 장착해야 하므로
부피당 밀도가 큰 전지가 요구된다. 반면에, 자동차 시동용 (start-light-ignition, SLI)
전지는 낮은 충방전도가 허용되며 넓은 온도 범위에서 오래 쓰는 전지를 필요로 하므로
무게당 에너지 밀도 (specific energy, Wh/kg)와 부피당 에너지 밀도 (energy density ,
Wh/V)가 특히 중요하며, 안정성과 재현성이 우수해야 한다. 게다가, 기기의 형태나
디자인 면에서 전지의 비중이 크게 차지하기 때문에 원통형 보다는 각형이 선호되고
있으며, 향후 더욱 소형화, 박막화 되는 형태의 변화에 대응하기 위해서는 형태 및
가공의 유연성 또한 중요한 요소로 작용한다

참고자료

· 본문내 기재