한국전기화학회

Vol.18, No.2, May 2015

The Influence of Impurities in Room Temperature Ionic Liquid Electrolyte for Lithium Ion Batteries Containing High Potential Cathode고전압 리튬이차전지를 위한 LiNi0.5Mn1.5O4 양극용 전해질로써 상온 이온성 액체 전해질의 불순물 효과에 관한 연구: JKES Vol.18, No.2, pp.51-57, May 2015; DOI : 10.5229/JKES.2015.18.2.51

Jiyong Kim1, Tron Artur V.1, Taeeun Yim2,*, and Junyoung Mun1,*김지용1·Tron Artur V.1·임태은2,*·문준영1,*

1Department of Energy and Chemical Engineering, Incheon National University, Incheon, Republic of Korea. 2Advanced Batteries Research Center, KETI, Gyunggi-do, Republic of Korea1인천대학교 에너지화학공학과 2전자부품연구원

상온 이온성 액체인 propylmethylpyrrolidinium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (PMPyr- TFSI)를 리튬이차전지 전해질 용매로 사용 시 PMPyr-TFSI 내 수분 및 브롬 불순물이 전지의 성능에 미치는 영향을 연구하였다. 고전압 양극 물질인 LiNi0.5Mn1.5O4 스피넬 구조 양극을 이용 한 반쪽 전지의 전해질로 PMPyr-TFSI를 사용 하는데 있어, PMPyr-TFSI의 수분 함유량을 각 각 12, 77, 1060 ppm으로 제어하고 전압 곡선 개형 및 쿨롱 효율 거동 추적을 통해 PMPyr- TFSI 수분량이 전지 성능에 부정적인 영향을 미치는 것을 구체적으로 확인하였다. 또한, PMPyr-TFSI 전해질 내의 브롬 이온 불순물 양 제어를 통하여, 전지 내에서 브롬 이온 불순물 과 관련한 전기화학 부반응을 찾아 내었다. 이들 할로겐 불순물에 의한 초기 전지 쿨롱 효율 저하는 눈에 띠었으나, 수명 저하에는 큰 변화가 없음을 확인하였다.

Keyword : lithium secondary battery, high potential, electrolyte, ionic liquid, impurity

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JKES

Vol.18, No.2, May 2015