• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제8권4호
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• pp.323-330
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• 2017

$M_2GeO_4$ (M = Co, Fe and Ni) was synthesized as an anode material for lithium-ion batteries and its electrochemical characteristics were investigated. The $Fe_2GeO_4$ electrode exhibited an initial discharge capacity of $1127.8mAh\;g^{-1}$ and better capacity retention than $Co_2GeO_4$ and $Ni_2GeO_4$. A diffusion coefficient of lithium ion in the $Fe_2GeO_4$ electrode was measured to be $12.7{\times}10^{-8}cm^2s^{-1}$, which was higher than those of the other two electrodes. The electrochemical performance of the $Fe_2GeO_4$ electrode was improved by coating carbon onto the surface of $Fe_2GeO_4$ particles. The carbon-coated $Fe_2GeO_4$ electrode delivered a high initial discharge capacity of $1144.9mAh\;g^{-1}$ with good capacity retention. The enhanced cycling performance was mainly attributed to the carbon-coated layer that accommodates the volume change of the active materials and improves the electronic conductivity. Our results demonstrate that the carbon-coated $Fe_2GeO_4$ can be a promising anode material for achieving high energy density lithium-ion batteries.

• 전기화학회지
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• 제18권4호
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• pp.161-171
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• 2015

수열합성법을 이용하여 $Zn_2GeO_4$ 및 $Zn_2SnO_4$ 나노선을 대량 합성하였고 리튬이온 전지와 소듐이온전지의 전기화학적 특성을 조사하였다. 리튬이온전지에서 $Zn_2GeO_4$ 나노선은 50 사이클 이후에 1021 mAh/g, $Zn_2SnO_4$ 나노선은 692 mAh/g의 높은 방전용량을 갖는 것을 확인하였고 두 나노선 모두 98%가 넘는 쿨롱 효율을 보였다. 따라서 이들 나노선은 고성능 리튬이온전지의 개발을 위한 음극소재로 기대된다. 또한 소듐이온전지에 대한 관심이 국내는 물론 전 세계적으로 집중이 되고 있어 처음으로 $Zn_2GeO_4$과 $Zn_2SnO_4$ 나노선에 대한 소듐이온전지를 제작하여 용량을 측정하였다. 측정한 결과 이들 나노선은 50 사이클 이후에 각각 168 mAh/g 과 200 mAh/g의 방전용량을 갖는 것을 확인하였고 두 나노선 모두 97%가 넘는 높은 쿨롱 효율을 보였으며 이에 우리의 첫 시도가 앞으로 많은 연구에 기여할 것으로 예상한다.