일반기술

카본 전극의 전리튬화 방법과 이를 이용한 리튬 이차전지 제조방법

카본 전극과 리튬 금속을 저항으로 연결하거나 직접 접촉시킨 상태에서 온도와 전해질의 이온 전도도를 변화시켜서 카본 전극이 리튬화 되는 속도와 양을 조절하고, 리튬화 후에 일정 온도와 시간 동안 안정화시킴으로써 카본 전극 표면상에 안정한 피막을 형성하여 카본 전극의 가역성을 향상시키고, 리튬화된 카본 전극으로 리튬 이차전지를 제조함으로서 카본 전극에서의 비가역용량에 의한 용량저하를 방지하여 용량증가와 충방전시 충방전 효율 문제로 인하여 소모되는 리튬의 양을 보충해줌으로써 싸이클 수명을 향상시킬 수 있다.기존의 리튬 이차전지는 양극으로 LiCoO2, LiMn2O4 등 리튬이 삽입되어 있는 화합물을 사용하기 때문에 음극으로 사용되는 카본 전극에 리튬이 삽입되어 있지 않는 상태로 전지가 제조되고 있다.카본 전극인 경우는 초기 충전시 카본 전극 표면상에 부동태 피막을 형성하는데, 이 피막형성 반응은 비가역적 반응이기 때문에 리튬 이온의 소모를 가져와 전지의 용량을 감소시킨다.온도와 전해질의 이온 전도도를 변화시켜 카본 전극이 리튬화되는 속도와 양을 조절하고, 카본 전극의 가역성을 향상시킨 리튬화된 카본 전극으로 리튬 이차전지를 제조함으로서 카본 전극이 리튬화되는 반응속도를 일정하게 조절하고, 또한 리튬화 후 일정 온도 하에서 일정 시간동안 안정화시킴으로써 리튬이 카본 전극내 골고루 분산되도록 함으로써 전지의 용량 및 싸이클 수명을 대폭 향상시킬 수 있다