Carrageenan as a Sacrificial Binder for 5 V LiNi0.5Mn1.5O4 Cathodes in Lithium‐Ion Batteries
2023 · Advanced Materials
저자
Barsa Chang, Dae Hui Yun, Insu Hwang, Joon Kyo Seo, Joonhee Kang, Gyeongho Noh, Sunghun Choi, 최장욱 (Jang Wook Choi)
연구주제
Advancements in Battery Materials · Advanced Battery Materials and Technologies · Advanced Battery Technologies Research
NTIS 과학기술표준분류
에너지/자원만에너지·환경·원자력 확장
전기/전자 > 전지 > 이차전지에너지 외
배정 근거: 논문을 지원한 과제의 분류(정책 연계 맵과 같은 방법).
AI 연구 키워드·방법
carrageenan high voltage spinel cathode 고분자 바인더
키워드 (OpenAlex)
carrageenan LiNi0.5Mn1.5O4 lithium-ion batteries spinel cathode electrolyte decomposition cathode electrolyte interphase polysaccharide binders cycling stability
초록
Abstract 5 V‐class LiNi0.5Mn1.5O4 (LNMO) with its spinel symmetry is a promising cathode material for lithium‐ion batteries. However, the high‐voltage operation of LNMO renders it vulnerable to interfacial degradation involving electrolyte decomposition, which hinders long‐term and high‐rate cycling. Herein, this longstanding challenge presented by LNMO is overcome by incorporating a sacrificial binder, namely, λ‐carrageenan (CRN), a sulfated polysaccharide. This binder not only uniformly covers the LNMO surface via hydrogen bonding and ion‐dipole interaction but also offers an ionically conductive cathode–electrolyte interphase layer containing LiSOxF, a product of the electrochemical decomposition of the sulfate group. Taking advantage of these two auspicious properties, the CRN‐based electrode exhibits cycling and rate performance far superior to that of its counterparts based on the …
이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)
| 연도 | 과제 | 부처 | 사업 | 수행기관 | NTIS 분류(1순위) |
|---|---|---|---|---|---|
| 2023 | 고전압/고용량 이차전지 양극용 바인더 및 전극 제조 기술 개발 | 과학기술정보통신부 | 나노소재기술개발 | 한국과학기술연구원 | 전기/전자 > 전지 > 이차전지에너지 외 |
| 2023 | 화공분야연구인력양성사업단 | 교육부 | 4단계두뇌한국21사업 | 서울대학 | – |
| 2023 | 고용량, 장수명 리튬 이차전지 음극개발 | 과학기술정보통신부 | 개인기초연구(과기정통부) | 서울대학 | 전기/전자 > 전지 > 이차전지에너지 외 |
| 2023 | 세라믹 이차전지용 7 mAhcm2급 고에너지밀도 전극 극판 제조용 복합 소재 및 전극 부품 제조 기술 개발 | 산업통상자원부 | 소재부품기술개발 | 씨아이에스(주) | 범위 밖 |
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