Recent studies on beyond lithium ion batteries have shown great possibility for applications from mobile devices to larger scale electric vehicles or energy storage systems. As one of the promising candidates, Li-S battery with large energy density and low cost can potentially replace conventional lithium-ion batteries based on intercalation reaction. Prevention of polysulfide (PS) dissolution from S cathode that occurs upon electrochemical reaction is the most urgent barrier to overcome before commercialization of the Li-S battery.In this dissertation, I propose application of non-active material components for Li-S battery considering its chemical property during electrochemical reaction. Binder with electrostatic repulsion force and conductive agent with PS adsorption property could be applied effectively in Li-S battery and their properties were confirmed by various analysis methods.
소형 스마트 기기에서부터 전기 자동차, 대용량 에너지 저장 장치를 위시한 중대형 전지에 이르기까지 배터리는 우리 삶 곳곳에서 필수적으로 이용되고 있다. 배터리를 다양한 분야에서 편리하게 이용하기 위해 현재의 리튬이온 전지보다 더 높은 에너지 밀도와 출력 밀도, 사이클 특성을 갖는 전지의 개발이 필요하며 시장 확대에 따라 가격 경쟁력을 갖춘 차세대 전지의 개발에 많은 관심이 집중되고 있다. 본 학위논문에서는 이를 충족하기 위한 차세대 전지 후보로서 리튬-황 전지에 대한 연구를 진행하였고 특히 황 양극에서 효과적으로 사용될 수 있는 기능성 비활물질에 관한 연구를 진행하였다. 개선된 활물질과 더불어 사용할 수 있는 비활물질로써 바인더 및 도전재에 황 양극에서 주 문제점으로 지적되는 전극으로부터의 폴리설파이드 용출을 억제하는 기능성을 부여하고 이를 다양한 분석을 통해 확인하고자 하였다.
