리튬이온전지의 양극소재인 V2O5의 합성 및 전기화학적 특성분석

Abstract

본 연구에서는 vanadyl ethylene glycolate(VEG) 전구체 합성과 전구체의 열처리 과정을 통해 사방정계 구형의 오산화바나듐(V2O5) 합성을 간단한 2단계 절차에 의해 수행하였다. VEG는 수열합성법을 이용하여 합성하였고, 650℃의 열처리를 통해 구형의 V2O5를 얻을 수 있었다. 전구체와 구형의 V2O5의 상과 결정성 특성을 확인하기 위해 X-ray 회절(XRD), 열분석(TGA), 주사전자현미경(SEM), 투과전자현미경(TEM)을 활용하였다. 이러한 분석을 통해 평균 7~8um의 입자크기를 가진 구형의 V2O5를 확인하였다. 150℃에서 수열합성된 V2O5의 전기화학적 특성을 분석하면 초기 방전 용량은 337mAh/g 이였고, 사이클이 진행되는 동안 전극에 구조적인 파괴가 일어나지 않기 때문에 150℃에서 수열합성한 V2O5이 commercial V2O5보다 더 낳은 사이클 특성을 보여주는 것을 관찰하였다. V2O5가 가지는 높은 용량, 낮은 비용, 풍부한 자원의 이점과 더불어 위의 수열합성법을 통해 합성한 V2O5는 리튬이온전지의 유망한 전극 재료가 될 수 있다는 결과를 얻었다.