Electrochemical Characteristics of Silicon/Carbon Composites for Anode Materials of Lithium Ion Batteries

• DOI: 10.14478/ace.2014.1119
• Publication Date: 2015-03-12T22:05:37Z
• Authors: Ji Yong Park; Min Zy Jung; Jong Dae Lee
• Keywords: Carbon fibers

본 연구에서는 리튬이차전지의 음극활물질인 실리콘/탄소 복합소재를 제조하여 전기화학적 특성을 확인하였다. 합성물은 마그네슘의 열 환원 반응을 통해 SBA-15 (Santa Barbara Amorphous material No. 15)를 제조한 후 페놀 수지의 탄화 과정을 합성하였다. 실리콘/탄소를 음극으로 충방전, 사이클, 순환전압전류, 임피던스 테스트를 분석하였다. 실리콘에 코팅된 탄소는 전기 전도도를 향상시켜 Rct값을 235 ohm (silicon)에서 30 (실리콘/탄소)으로 낮추었고 리튬의 탈 삽입 시에 발생하는 실리콘의 팽창을 억제하여 전극을 안정화시키는 효과를 보여주었다. 사용한 리튬이차전지는 1,348 mAh/g의 용량을 나타내었고 50사이클 동안 76%의 안정성을 Silicon/carbon composites as anode materials for lithium-ion batteries were examined to find the cycle performance and capacity. prepared by a two-step method, including magnesiothermic reduction of 15) carbonization phenol resin. The electrochemical behaviors lithium ion characterized charge/discharge, cycle, cyclic voltammetry impedance tests. improved attributed fact that silicon/carbon suppress volume expansion silicon particles enhance conductivity (30 ohm) compared using pure (235 ohm). electrode showed high capacity approaching mAh/g retention ratio 76% after 50 cycles.