차세대 소듐 이온 배터리 안정성 및 용량 향상을 위한 전극 소재 연구 동향
Research Trends in Electrode Materials for Next Generation Sodium Ion Battery Stability and Capacity
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참고문헌
초록
소듐 이온 배터리는 풍부한 자원과 저렴한 원재료 비용, 알루미늄 전류 수집체 사용 가능성과 같은이점을 바탕으로 차세대 이차전지로 주목받고 있다. 그러나 상용 리튬 이온 배터리 전극에서의 소듐 이온 저장은 열역학적으로 불안정하여, 충⋅방전 효율이 낮고 사이클 수명이 짧다는 단점이 존재한다. 이를 극복하기위해 다양한 소재 기반의 음극재가 제안되어 왔으며, 본 리뷰에서는 주로 사용되는 전극 소재인 전이금속 디칼코게나이드, 그래파이트 기반 탄소소재, 하드카본에 대한 저장 메커니즘과 성능 향상 전략을 소개하고자 한다. 각 연구 사례의 기술적 의의와 한계점을 분석하고 향후 연구가 나아가야 할 방향성도 함께 논의한다.
Abstract
Sodium ion batteries (SIBs) are being touted as the next generation of secondary batteries due totheir low raw material cost due to their high content of abundant resources on Earth, and their ability to usealuminum as a current collector instead of copper, which reduces manufacturing costs. However, the chargingand discharging of sodium ions is thermodynamically unstable on commercially available graphene, and severalstudies are underway to address this issue. In this review, we review the latest research to improve the cyclestability, initial Coulombic efficiency, and capacity of sodium-ion batteries. We will then discuss thesignificance of each study and the challenges that need to be addressed in the future.