일반기술

리튬 이차 마이크로 전지용 음극 및 그 제조 방법

* 구성 및 원리 본 기술은 리튬 이차 마이크로 전지용 음극 및 그 제조방법에 관한 것으로 특히, 마이크로 전지용 음극재료로서 실리콘을 증착공정을 통하여 박막으로 형성시킨 마이크로 전지용 박막음극과 그 제조방법에 관한 것이다. 본 기술은 다음과 같은 과정과 조건하에서 제조된다. 음극은 실리콘을 박막 증착 공정을 통하여 박막으로 형성시킨 실리콘 박막음극인 것을 특징으로 하는 리튬 이차 마이크로 전지용 음극이 제공된다. 본 기술에 따른 마이크로 전지용 음극을 형성하기 위해서 스퍼터링 타켓에 실리콘을 스퍼터링하여 증착한다. 이 때의 스퍼터링 조건은 다음과 같다.초기압력: 1 ×10-6 torr 내지 2 ×10-6 torr분위기: 아르곤 가스를 유입하여 15sccm 흘려줌플라즈마 형성 증착압력 : 5 밀리 torr증착시간: 1분 내지 20분 기판냉각: 수냉함* 기술적 배경 현재 사용되고 있는 리튬 이차 전지는 활물질 분말로 된 두 개의 전극과 액상의 전해질로 이루어지는 벌크형 전지로서 독립된 전지 팩의 형태로 제조되고 있기 때문에 초소형 전자 기기에는 적합하지 않다. 또한, 각종 첨가물과 액체 전해질은 전지의 용량을 감소시키고, 충방전 수명의 저하를 초래하며, 환경문제를 야기하는 요인으로 작용한다. 본 기술은 이러한 문제를 해결하고자 개발되었다.* 적용제품 및 관련시장본 기술의 리튬 이차전지용 음극 제조 방법는 리튬 이차 전지 제조관련 분야에 적용될 것으로 예상할 수 있다. 리튬 이차전지는 노트북 컴푸터, 엠피3, 피디에이, 휴대폰, 카셋트 및 각종 휴대용 전자기기에 거의 모두 적용된다고 해도 과언이 아닐 만큼 그 시장이 급속히 커져 있다. 본 기술은 이차전지의 효능을 높이는 기술이므로 이러한 시장에서 활용될 수 있을 것이다. * 특징 및 장점 본 기술은 다음과 같은 특징 및 장점이 있다. 첫째, 기존의 리튬 금속을 이용하여 제조된 마이크로 전지보다 고온(특히 180℃ 이상의 온도)에서도 사용 가능하므로 전지의 이용분야에 제한을 덜 받게 된다. 둘째, 높은 활성을 가진 리튬대신 실리콘을 음극재료로 사용하므로 매우 향상된 안정성을 기할 수 있고, 전지를 더욱 소형화 할 수 있다. 셋째, 실리콘 박막음극이 리튬과 반응하여 생기는 부피 변화가 억제되어 실리콘 전극의 충방전 성능을 향상시킨 마이크로 전지용 음극을 제조할 수 있게 된다.