PUKYONG

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PUKYONG Repository 대학원 마린융합디자인공학과

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Abstract: 현재, 전기자동차와 대형 에너지저장시스템의 폭발적인 수요 및 발전으로 기존 상용 리튬이차전지는 안정성 문제 및 낮은 에너지밀도로 인해 한계점에 도달해 가고 있다. 이에 더 높은 에너지밀도와 총체적인 안정성을 부여할 수 있는 차세대 배터리 시스템으로서 전고체전지가 각광 받고 있다. 특히나, 고체전해질의 고유한 불연성 특성으로 인해 전고체전지가 고온 및 고전압의 여러 환경에서 안정적인 구동이 가능하다는 점에서 가장 큰 이목을 끌고 있다. 본 연구에서는 기존 산화물계 고체전해질인 Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3의 높은 grain boundary 저항을 경감시키고자 이온성액체 전해질을 도입하여 클레이상의 복합전해질을 제작하였다. 또한, 열적 안정성 및 전기화학적 창의 측면에서 기존 유기액체전해질 대비 우수한 복합전해질은 고온 및 고전압 조건에서 안정적으로 사용가능하다. 따라서 복합전해질을 활용한 전지 구동 시, 150℃의 고온환경에서 액체전해질 대비 2.5배의 용량을 구현함으로써 복합전해질의 고온환경 안정성을 증명하였을 뿐만 아니라 종래의 CR-2032 cell에 7.57V 바이폴라 구조를 적용함으로써 액체전해질 대비 1.64배 향상된 에너지밀도를 달성하는 성과를 입증해 내었다.

URI: https://repository.pknu.ac.kr:8443/handle/2021.oak/2139
http://pknu.dcollection.net/common/orgView/200000369756

Table Of Contents: Ⅰ. INTRODUCTION 1
Ⅱ. REVIEW OF RELATIVE LITERATURE 4
2.1 All-Solid-State Batteries 4
2.1.1 The definition of ASSBs 4
2.2 Classification of the solid electrolytes for ASSBs 6
2.2.1 Sulfide solid electrolytes 8
2.2.1.1 Thio-LISICON-type solid electrolyte 9
2.2.1.2 LGPS solid electrolyte 9
2.2.2 Oxide solid electrolytes 9
2.2.2.1 Garnet-type solid electrolyte 10
2.2.2.2 NASICON-type solid electrolyte 11
2.2.2.3 Perovskite-type solid electrolyte 11
2.2.3 Polymer solid electrolytes 12
2.3 Ionic liquid electrolytes 13
2.3.1 Properties of ionic liquid electrolytes 13
Ⅲ. EXPERIMENT 16
3.1 Fabrication of CSE 16
3.2 Characterization test of CSE 16
3.3 Preparation of cathode active material film and fabrication of CSE-based coin cell 17
3.4 Overall stability test of CSE 18
Ⅳ. RESULTS AND DISCUSSION 19
4.1 Characterization of CSE 19
4.2 Overall stability of CSE compared to the liquid electrolyte 25
4.3 Electrochemical properties of CSE 28
4.4 high-voltage and high-temperature stabilities of CSE in coin cell configuration 31
Ⅴ. CONCLUSION 36
Ⅵ. REFERENCES 37

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