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개발된 음극은 기상 증착을 통해 나노미터 규모의 일산화규소(SiO) 층상 구조를 형성합니다 이 전극은 흑연 전극(현재 주류 전극)의 약 5배 용량을 구현하며, 이는 일산화규소의 이론 용량과 거의 정확히 일치합니다
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| 기존 전극과 개발 전극의 특성 비교 |
흑연의 이론 용량의 몇 배에서 10배 이상에 달하고 안정적인 공급의 장점을 제공하는 실리콘 기반 음극은 차세대 무료 바카라 이온 이차 전지의 음극으로 사용될 수 있는 가장 유력한 후보로 간주됩니다 이 중 SiO는 이론 용량이 2007mAh/g으로 흑연의 372mAh/g에 비해 유망한 활물질이다 SiO2는 고온, 감압 조건에서 쉽게 기화됩니다 이는 기상 증착을 통해 기판에 나노미터 규모의 SiO2 박막을 형성할 수 있다는 장점을 제공합니다 그러나 전기전도도가 낮기 때문에 기존에는 기상증착으로 형성된 박막을 직접 전극으로 사용하는 개념이 없었다
개발된 무료 바카라 이온 이차 전지용 음극의 경우, 기상 증착을 사용하여 전도성 기판 위에 나노미터 규모의 얇은 SiO2 필름을 형성한 다음 이 박막 위에 전도성 첨가제를 적층했습니다 새로운 전극은 흑연 음극의 372mAh/g의 약 5배인 2000mAh/g을 달성했으며, 이는 SiO2의 이론 용량(2007mAh/g)과 거의 정확히 일치합니다 또한, 개발된 전극은 500회 이상의 충방전 후에도 용량을 유지하여 고용량에서도 긴 수명을 나타냄을 확연히 보여주었다 이에 따라 음극의 에너지 밀도가 높아지고, 무료 바카라이온 이차전지의 고용량화, 소형화 실현이 앞당겨질 것으로 기대된다
이 전극은 1차 충전 과정에서 대용량이 필요합니다 그대로 사용하면 양극의 무료 바카라이 소모되어 성능이 즉시 저하됩니다 이러한 문제를 방지하기 위해서는 양극과 이를 결합하여 전지를 제작하기 전에 전극에 무료 바카라을 프리도핑(pre-doping)해야 한다 실제 적용을 목표로 성능 검증이 진행 중입니다