Journal of the Korean Electrochemical Society (전기화학회지)

The Korean Electrochemical Society (한국전기화학회)
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Characteristics of Li-ion battery using polymeric gel electrolytes reinforced with glass fiber cloth

유리섬유 cloth가 보강된 겔상의 고분자 필름을 전해질로 이용한 리튬이온 전지의 특성

  • Park Ho Cheol (Department of Industrial Chemistry, Taejon National University) ;
  • Kim Sang Hern (Department of Industrial Chemistry, Taejon National University) ;
  • Chun Jong Han (Department of Industrial Chemistry, Taejon National University) ;
  • Ko Jang Myoun (Department of Industrial Chemistry, Taejon National University) ;
  • Jo Soo Ik (Department of mineral and petroleum, College of Engineering, Seoul National University) ;
  • Sohn Hun-Joon (Department of Materials Science & Engineering, College of Engineering, Seoul National University)
  • 박호철 (대전산업대학교 응용화학공학부) ;
  • 김상헌 (대전산업대학교 응용화학공학부) ;
  • 전종한 (대전산업대학교 응용화학공학부) ;
  • 고장면 (대전산업대학교 응용화학공학부) ;
  • 조수익 (서울대학교 자원공학과) ;
  • 손헌준 (서울대학교 재료공학부)
  • Published : 2000.05.01
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Abstract

Polymeric gel electrolytes based on polyacrylronitile blended with poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoro-propylene)(P(VdF-co-HFP), which were reinforced with glass fiber cloth(GFC) to increase the mechanical strength, were prepared for the practical use in secondary battery. Test cell consisting of $LiCoO_2$ as a cathode and mesophase pich-based ca.bon fiber (MCF) as an anode material showed a capacity of 110 mAh/g based on the cathode weight at 0.2C rate at room temperature. Over $80\%$ of initial capacity was retained after 400cycles, indicating that GFC is suitable for a reinforcing material to increase the mechanical strength of gel based electrolytes.

유리섬유(glass fiber cloth, GFC)가 보강된 겔상의 고분자 필름을 전해질로 이용하여 박형 리튬이온 전지를 제조하여 충방전 특성을 조사하였다. 고분자 전해질은 polyacrylronitrile(PAN), poly(vinylidenefluoride-co-hexafluoropropylene)(PVdF), ethylene carbonate(EC), propylene carbonate(PC), diethyl carbonate(DEC), Licla을 혼합하여 제조한 점성 유체를 $38{\mu}m$두께의 GFC에 함침시켜 고분자 겔 상의 필름을 제조하였다. 전지는 $LiCoO_2$와 mesophase pich-based carbon fiber(MCF)를 양극과 음극으로 각각 사용하여 제조하였다. 충방전시험은 0.2C에서 양극질량 기준으로 110mAh/g의 용량을 나타내었으며, 2.9-4.1V영역에서 400 cycle까지 초기용량의 $80\%$이상을 유지하였다. 이러한 결과는 GFC가 기계적 강도가 빈약한 고분자겔의 보강제로서 기계적 물성을 향상시킬 뿐 아니라 고분자 겔의 점탄성에 기인한 creep현상을 억제하여 고분자 겔 필름의 치수를 일정하게 유지시켜주어 전해질의 저항변화를 최소화시키고 전극간의 단락을 효과적으로 방지하는 것으로 추론할 수 있다.

Keywords