For the past several decades, in order to obtain the technology that can efficiently convert and store renewable energy sources, research and development has been actively conducted on secondary battery systems. Lithium-sulfur batteries, one of the promised next-generation secondary battery systems, have a high energy density that can be applied to medium- and large-scale energy storage devices. In addition, since sulfur is environmentally benign and has very abundant resources, it is ideal for next-generation secondary batteries and has a potential to surpass the current commercialized LIB system. In this Ph.D. dissertation, unveiling the intermediate chemical reaction of sulfur with polymer and metal oxides is major subject to study. Moreover, I have researched interaction between synthesized sulfur composites and lithium ion to reveal its electrochemical mechanisms.
지난 수십여 년간 생산된 신재생 에너지원을 효율적으로 변환 및 저장할 수 있는 이차전지시스템 연구개발이 활발히 수행되고 있다. 차세대 이차전지 시스템 중 하나인 리튬-황 전지는 중대형 에너지 저장장치에 적용이 가능한 높은 에너지 밀도를 가진다. 또한, 양극재로 사용되는 유황은 독성이 없고 자원이 매우 풍부하기 때문에 이상적인 미래형 전지시스템으로 떠오르고 있다. 본 학위논문에서는 유황을 고분자 및 금속산화물과의 다양한 화학반응을 이용하여 얻은 복합체를 리튬 이온과의 전기화학 반응 메커니즘과 그에 따르는 리튬 폴리설파이드 용출 제어 방법 등을 다루고자 한다.
