이론 공부13 실리콘 음극재가 가져야 할 물성 조건 서론오늘은 실리콘 음극재 생산 및 연구 개발에서 중요하다고 생각되는 부분에 대해 정리해보고자 한다. 그것은 실리콘 음극재에 요구되는 물성 조건이다.실리콘 음극재가 가져야 할 물성 조건실리콘/탄소 복합체 기준1. 실리콘 입자 표면이 탄소에 의해 잘 감싸져 있어야 한다. 즉, 실리콘이 노출되는 것을 최대한 막아주어야 한다. 입자 크기를 균일하게 만드는 과정에서 최대한 입자의 형태를 보존할 수 있도록 해야 한다.2. 실리콘/탄소 복합체의 크기가 너무 작은 입자는 걸러주어야 한다. (1㎛ 이하의 미분 제거) 3. 실리콘의 크기가 나노 형태로 제어되어야 한다. (1xx nm 이하)4. 나노 실리콘의 결정립이 충분히 작아야 한다. (1x nm 이하)5. 완제품 입자의 비표면적이 충분히 작아야 한다. (2/g) 6... 2024. 12. 15. BET 분석이란? 다공성 소재의 표면적과 기공 크기 및 부피를 측정하는 방법 서론오늘은 다공성 소재를 기공의 크기에 따라 분류하는 방법과 기공 구조를 분석하는 대표적인 방법인 BET 분석에 대해 알아보겠다.다공성 소재의 분류다공성 소재(Porous material)는 소재 안팎에 기공(pore)이 뚫려있는 형태의 소재를 말한다. 쉽게 말해, 입자에 구멍이 송송 나있는 것이다. IUPAC은 다공성 소재를 그 기공의 크기에 따라서 3가지 그룹으로 분류하였다.기공의 크기가 2 nm 미만인 소재를 미세다공성(microporous) 소재라 한다.기공의 크기가 2 nm 이상 50 nm이하인 소재를 메조다공성(mesoporous) 소재라 한다.기공의 크기가 50 nm 초과인 소재를 거대다공성(macroporous) 소재라 한다.다공성 소재의 물성 분석 방법 - BET 분석BET 분석은 일반적.. 2024. 11. 25. [전기화학 그래프 기초] Rate capability test란? (율속 특성) 서론전기차를 탈 때 매번 시속 100km/h로 운전하는 경우와 매번 시속 60km/h로 운전하는 경우로 나눈다면 시속 60km/h로 꾸준히 운전하는 경우가 배터리 용량과 수명이 더 오래갈 수 있다. 이렇게 배터리 사용을 얼마나 빠르게 하냐에 따라 배터리 용량과 수명에 차이가 어떻게 나타나는지 평가하고자 나온 개념이 rate capability이다. 그래서 오늘은 배터리 논문에서 자주 보이는 그래프 중 하나인 rate capability 그래프에 대해 알아보고자 한다. Rate capability (율속 특성)이란?Rate capability는 다양한 전류를 흘려줌에 따라 변화하는 소재의 용량 변화를 측정하는 방법이다.위 그래프는 2020년 Nature Communications에 나온 논문인 'Stab.. 2024. 11. 24. 실리콘/탄소 복합체의 리튬 이온과의 반응 순서 메커니즘 (Lithiation pathway mechanism of silicon/carbon composite) 서론 실리콘/탄소 복합체에서 리튬 이온과의 반응 순서 메커니즘을 연구한 논문이 있어 소개하고자 한다. 2022년 ACS Energy Letters에 보고된 논문이다. 제목은 'Lithiation Pathway Mechanism of Si-C Composite Anode Revealed by the Role of Nanopore using In situ Lithiation'이다. KIST에서 한국인들이 발표한 논문이다. 핵심 내용Si-C 복합체의 lithiation 메커니즘은 아래의 3가지 과정에 의해 이루어진다.(이 논문에서 사용된 실리콘-탄소 복합체는 실리콘 나노파우더 (25 wt%) + 흑연 (60 wt%) + 피치 카본 (15 wt%)을 섞어 구형화시킨 뒤, Ar 가스 하에 500℃에서 1시간 열처.. 2024. 11. 20. [배터리 기초 용어] 비용량, 쿨롱 효율, 용량 유지율 서론오늘은 실리콘 음극재의 스펙을 나타내는 여러 요소 중 대표적인 세 가지에 대해 알아보고자 한다. 비용량, 쿨롱 효율 그리고 용량 유지율이다.비용량 (Specific Capacity, 단위: mAh/g)첫 번째는 바로 비용량이다. 단위 질량 당 갖는 용량을 뜻한다.Specific은 화학공학 용어로 사용될 시 '단위 질량당'을 의미한다. 그렇기 때문에, 사용한 실리콘 음극재의 질량당 용량을 나타내는 수치라고 보면 된다. 단위를 쪼개보자. A는 Ampere(암페어)의 줄임말로 전류의 단위이다. A=C/s 즉, 단위 시간당 흐르는 전하의 양을 의미한다. h는 hour의 줄임말로 1시간을 의미한다. 그렇기 때문에, Ampere의 분모인 시간과 hour의 시간이 곱하면서 사라져 전하량인 Coulomb(쿨롱)만 .. 2024. 11. 19. [소재 물성 분석 방법] 투과전자현미경(TEM) 원리, 구성, 측정 방법 2024.11.11 - [이론 공부] - [소재 물성 분석 방법] SEM 현미경 이미지 관찰 [소재 물성 분석 방법] 주사전자현미경(SEM) 원리, 구성, 측정 방법, 해석서론백문이 불여일견백 번 듣는 것이 한 번 보는 것만 못하다.실리콘 음극재뿐만 아니라 다양한 무기물질 및 탄소계 물질 등 소재의 물성을 분석하고자 할 때 가장 직관적으로 이해할 수 있는mystory-ing.tistory.com 서론주사전자현미경(SEM)에 이어 오늘은 투과전자현미경(TEM)의 원리, 구성, 측정 방법 그리고 해석에 대해 알아보겠다. SEM은 소재의 표면을 관찰하는 데 특화된 분석 방법이라고 할 수 있다. TEM은 시료를 통과한 전자에 의해 이미지가 만들어지므로 소재의 그림자를 관찰한다고 생각할 수 있다.투과전자현미경(T.. 2024. 11. 15. 이전 1 2 3 다음 반응형
