전기영동 증착법을 이용한 Black Phosphorus Nano Flake 리튬이온 배터리

초록

흑린 (Black phosphorus)은 높은 이론 용량과 단층 흑린의 큰 층간 간격으로부터 발생하는 리튬 인터칼레이션/디인터칼레이션에 유리한 구조를 이루고 있어 리튬이온 전지의 음극 전극으로서의 가능성을 가지고 있다. 본 논문에서는 수산화나트륨 (NaOH) N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) 용액을 사용하여 대규모 박리를 증명하였으며, 전기영동 증착 (Electrophoretic deposition) 방법을 사용하여 나노 플레이크 흑린 전극을 형성하였다. 수산화나트륨을 첨가하고 초음파 처리하여 흑린 나노 플레이크의 수율을 향상하였다. 전기영동 증착을 사용하여 형성한 흑린 나노 플레이크 전극의 충/방전을 진행하였을 경우 172 mAh/g과 200 mAh/g의 충/방전 용량이 확인되며, 추가적인 다양한 후막처리를 통하여 배터리 음극소재로의 사용이 유망할 것으로 확인된다.

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