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Vol.23, No.1, February 2020

Enhanced Electrochemical Performance of NaxFe2(CN)6 Positive Electrode Materials for Lithium-ion Batteries리튬이온 이차전지용 양극물질로서 NaxFe2(CN)6의 전기화학적 성능개선 연구
JKES Vol.23, No.1, pp.11-17, February 2020
DOI : 10.5229/JKES.2020.23.1.11
Seong Tae Yoo1, Seung Ju Yoon1, Jeong Min Kang1, Haebeen Kim2, and Ji Heon Ryu2*유성태1·윤승주1·강정민1·김해빈2·류지헌2*
1Department of Chemical Engineering and Biotechnology, Korea Polytechnic University, 237 Sangidaehak-ro, Siheung-si, Gyeonggi-do, 15073, Korea 2Graduate School of Knowledge-based Technology and Energy, Korea Polytechnic University, 237 Sangidaehak-ro, Siheung-si, Gyeonggi-do, 15073, Korea1한국산업기술대학교 생명화학공학과 2한국산업기술대학교 지식기반기술·에너지대학원
프러시안 블루 유사체(Prussian blue analogue)중 가격이 낮은 철(Fe)을 기반으로 하는 Fe2(CN)6와 NaxFe2(CN)6를 침전법으로 합성하여 리튬이온 이차전지용 양극재료로 사용하고자 하 였다. Fe2(CN)6는 34.6 mAh g-1의 낮은 가역용량을 발현하였으나, 소듐이 포함된 NaxFe2(CN)6 는 방전을 먼저 진행하는 경우에 107.5 mAh g-1의 가역용량을 나타내고, 충전을 먼저 진행하여 구조 내의 소듐을 제거한 후에 사용하는 경우에는 더 높은 용량인 114.1 mAh g-1의 가역용량 을 발현하였으며 사이클 수명도 더욱 향상되었다. 그리고, NaxFe2(CN)6의 합성과정에서 0oC, 상 온, 60oC의 각각 다른 반응온도를 적용하여 합성하였다. 합성온도에 상관없이 NaxFe2(CN)6는 유 사한 초기 가역용량을 나타내었으나, 낮은 온도에서 합성된 경우일 수록 결정자의 크기가 작게 형성되었고, 향상된 사이클 수명을 나타내었다. 0oC에서 합성된 시료의 경우가 가장 사이클 수명 이 우수하여 120번째 사이클에서 86.4 mAh g-1의 용량을 나타내며 초기용량의 76.8%를 유지하 였다.
Keyword : Prussian Blue Analogue, Precipitation Method, Positive Electrode Materials, Lithium- Ion Batteries

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