나트륨이온전지 양극재용 Na3V2(PO4)2/C 복합체의열처리 온도에 따른 전기화학적 특성 연구

Abstract

최근 리튬 이온 배터리(LIB)에 대한 수요가 증가함에 따라 원자재 가용성 제한과 안전 위험에 대한우려가 제기되면서, 유사한 화학적 특성과 풍부한 매장량으로 인해 나트륨 이온 배터리(SIB)가 대안으로 떠오르고 있다. 그러나 상대적으로 낮은 에너지 밀도는 SIB의 상업적 실용성을 가로막는 중요한 장애물로 남아있다. 본 연구에서는 SIB의 유망한 양극 소재인 Na3V2(PO4)3(NVP)의 전기화학적 성능에 대한 다양한 소성 온도의영향을 평가하였다. X-선 회절(XRD) 분석 결과, 850°C에서 처리한 샘플은 결정성이 향상된 것으로 나타났으며, 0.5 C-rate 방전 속도에서 300 사이클 후에도 초기 방전 용량의 99.1%를 유지하고 약 89.13 mA h g−1의 비용량을 유지하여 전기화학적 성능이 개선되었다. 이러한 결과는 850°C가 NVP의 최적 합성 온도이며, 더 낮은 온도에서 소성된 샘플에 비해 우수한 용량, 속도 및 사이클링 안정성을 제공한다는 것을 시사한다.