A Study on the Electrochemical Properties for Effect of Additive of the Lithium Metal Anode

The use of lithium metal anode at lithium metal secondary battery can provide the very high energy density. Nevertheless, there are some problems that are short cycle life, lack of safety and poor thermal stability. Cycle life and cycling efficiency decline due to passivating films, dendritic lithium and increasing surface film by the reaction of lithium metal and electrolyte. This work investigated the additive effect of benzene, toluene, tetram-ethylethylenediamine, into the electrolyte. The cycling efficiency and cyclability are improved. The reason is confirmed by decreasing film resistance and increasing polarization resistance at AC impedance analysis. Electrolyte additive has a relatively less reactivity than electrolytes lithium and is adsorbed on lithium leading to suppression of the reaction between the electrolyte and lithium as well as an improvement in the lithium deposition mophology.

리튬 금속 음극의 첨가제 효과에 따른 전기 화학적 특성에 관한 연구

리튬 이차 전지에서 음극으로 리튬 금속은 매우 높은 에너지 밀도를 가치고 있으나 짧은 충방전 수명, 안정성 결여 및 고율 충방전특성 불량 등의 단점을 가지고 있다. 이는 리튬큼속과 전해액의 반응에 의해 표면보호막의 형성, 침상리튬 생성, 음극 표면적의 증가로 인한 리튬석출의 불균일성에 기인되어 싸이클 효율과 수명이 저하된다. 본 연구는 전해 액에 첨가제 benzene, toluene, tetramethylethylenediamine를 넣어 줌으로 전지 테스트에서 싸이클 효율과 수명이 향상됨을 확인 할 수 있었다. Impedance 측정결과 필름 저항의 감소와 전하전이 저항의 증가로 전해액의 첨가제가 리튬 표면에 새로운 층을 형성시킴으로서 이런 구성물들이 리튬과 전해액과의 반응성을 억제시킴과 동시에 리튬이 특이적으로 표면에 흡착되어 리튬의 석출 형태가 향상된 것으로 사료된다.