Lithium-sulfur (Li-S) is regarded as one of the most promising next generations of rechargeable battery technology with high theoretical capacity of 1675 mAh.g-1. However, it suffers from poor cyclability due to the intrinsic insulating properties of sulfur and the polysulfide shuttling phenomenon. Interwoven 1-D carbon materials have been utilized as the conductive host to improve contact resistance, while suppressing polysulfide dissolution with cohesive force. However, conventional slurry casting process loosely interconnect 1-D carbon materials which lowers the density of the final electrode and reduces its effectiveness. In this study, we utilized the spray drying method to fabricate a tightly packed microsphere from 1-D carbon building blocks to prepare a highly stable electrode with high areal capacity. Our facile strategy presents a meaningful opportunity for the development of practical Li-S batteries.
리튬-황(Li-S) 배터리는 1675mAh.g-1의 높은 이론 용량을 가지며 유망한 차세대 배터리 기술 로 주목받고 있다. 그러나 황 고유의 절연 특성과 폴리설파이드 셔틀링 현상으로 인해 사이클 특성이 빠르게 악화되는 단점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 전도성 호스트로 1-D 탄소 재료를 활용하여 폴리설파이드 용해를 억제하고 접촉 저항을 개선을 유도하였다. 하지만 기존의 슬러리 주조 공정은 1-D 탄소 재료를 느슨하게 연결하여 최종 전극의 밀도를 낮추고 효율성을 감소시킨다. 본 연구에서는 높은 면적 용량 및 안정적인 전극 형성을 위하여 1D 탄소 블록을 분무 건조 방법 통해 구형의 미립입자로 제작하였다. 간편한 전극 제작 과정을 통하여 실용적인 Li-S 배터리 개발에서 의미 있는 가능성을 제시하였다.
