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제품정보 > 신기술응용

황화물계 고체 전해질의 기계적 특성과 이온 전도도와의 관계 평가 (분체 임피던스 측정 시스템)

요약

최근 뛰어난 안전성, 높은 에너지 밀도 등의 관점에서 차세대 배터리로 전고체전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있습니다.

그 중에서도 고성형성, 고이온 전도성을 보이는 황화물계 고체 전해질이 주목받고 있습니다. 그러나 압분 과정이나 압분 후의 압력 특성에 대한 자세한 정보는 많이 알려져 있지 않습니다.

 

본 어플리케이션 노트에서는 분체 임피던스 측정 시스템을 사용하여 고체 전해질의 기계적 특성과 이온 전도도의 관계를 평가한 측정 사례를 소개합니다.

 

 

측정 대상물 

 ■ Li6PS5Cl 알디로다이트 

 ■ 제조사 및 입자 크기 차이: A사 1 µm, B사 8 µm


 

 

측정 조건 

 ■ 무게: 200 mg 

 ■ 압력 조건*: 1 MPa~764 MPa(임의의 간격으로 11점) 

 ■ 대기 시간: 60 s 

 ■ 측정 주파수: 4 Hz~5 MHz 

 ■ 신호 레벨: CV 0.1 V 

 ■ 전극 직경: φ10 mm 

 *두께 측정은 압력 조건 127 MPa 이하에서는 사양 외므로 참고용 값입니다.

 


 

 

측정 결과 
나이키스트 플롯 비교 (일부를 발췌 표시) 


 

나이키스트 플롯의 원호와 X축의 교차점(전체 저항 R)을 통해 제조사별(입자 크기 차이) 차이를 알 수 있습니다. B사 소재가 전체 저항이 더 낮다고 볼 수 있습니다.

 

 


이온 전도도 및 압밀 특성을 동시에 평가 

나이키스트 플롯에서 구한 전체 저항 R을 이용하여 그래프로 표현했습니다.

 


 

 ■ B사 소재는 높은 이온 전도도를 가지고 있으며, 높은 프레스압 영역에서는 이온 전도도가 감소하는 것을 알 수 있다.

 ■ 이번 동종 비교에서 B사 소재는 겉보밀도가 높기 때문에 압밀도가 높은 것을 알 수 있습니다.

 

이와 같이 재료의 입자 크기나 조성이 다른 재료를 평가할 수 있습니다.

 

 

정리 

황화물계 고체 전해질의 기계적 특성과 이온 전도도의 관계를 평가할 수 있습니다.

황화물계 전고체 전지 연구에 큰 가치를 제공하는 분체 임피던스 측정 시스템을 경험해 보십시오.

 

자세한 내용은 제품 페이지 및 관련 기사를 참고하시기 바랍니다. 또한, 제품 데모 요청이나 본 어플리케이션에 관한 상담은 문의 페이지를 통해 연락 주시기 바랍니다.