Cited time in webofscience Cited time in scopus

Full metadata record

DC Field Value Language
dc.contributor.advisor Hong, Seung Tae -
dc.contributor.author Lee, Sang Hun -
dc.date.accessioned 2017-05-10T08:52:38Z -
dc.date.available 2016-02-12T00:00:00Z -
dc.date.issued 2016 -
dc.identifier.uri http://dgist.dcollection.net/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000002227994 en_US
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/20.500.11750/1454 -
dc.description.abstract We investigate how affected by intercalation chemistry of lithium ion into monoclinic FeV3O8 tunnel structure. By using high temperature solid state synthetic method, rod-type FeV3O8 powder could be obtained and then, confirm powder phase and morphology by using SEM and XRD.
In order to determine lithium ion intercalation profiles into those structure, several structural and electrochemical features such as cyclic voltammetry, galvanostatic discharge/charge curve and XRD analysis were conducted. Although FeV3O8 as a positive electrode would be operated with unfavorable performance that could not be utilized to satisfy performances of EV needs given period of time, we discovered possibility of these material through structural and electrochemical studies during project.
As a novel positive material, FeV3O8 vs. Lithium cell discharged at 0.2C (1C = 151.9mAh g-1) delivered 63.51mAh/g of reversible capacity with the electrochemically active redox reaction. In the voltage range between 2.0 – 3.5V, the cell exhibits one voltage plateaus with well- defined discharge voltage near 2.7 V, and a coulombic efficiency of approximately 99 percent. Unfortunately, FeV3O8 has poor high-rate performances, the cell exhibits a specific capacity of about 5 mAh g-1 at 10C. These results are caused to the crystallized particle morphology.
We have been investigating several countermeasures for contributing lithium ion intercalation into FeV3O8 structure. In order to improve kinetic properties, the change of particle size and morphology to submicron size has to be considered. As an other example, additional coating process onto particles surface using high conductivity materials could be increased profiles of kinetic into the host materials. ⓒ 2016 DGIST
-
dc.description.tableofcontents 1. Introduction 1 --
1.1 The principle of lithium based rechargeable batteries 2 --
1.2 The cathode candidates for Li based battery system 6 --
1.2.1 Literature survey 6 --
1.2.2 Tunnel structure, monoclinic FeV3O8 8 --
2. Experiments 10 --
2.1 Preparation of sample 10 --
2.2 The material characterization 10 --
2.3 Preparation of electrodes and electrolyte 11 --
3. Results and Discussion 12 --
3.1 Material characterizations 12 --
3.2 Electrochemical characterizations 15 --
4. Conclusions 17 --
요약문 19 --
※ Appendix 22 --
References 48 --
-
dc.format.extent 47 -
dc.language eng -
dc.publisher DGIST -
dc.subject monoclinic FeV3O8 -
dc.subject Tunnel-like structure -
dc.subject 1-D diffusion path -
dc.subject positive electrode -
dc.subject 단사정계 FeV3O8 -
dc.subject 터널 형상 구조 -
dc.subject 1차원 확산경로 -
dc.subject 양극물질 -
dc.title Structural and Electrochemical Characterizations of FeV3O8 as a Host Material for Rechargeable Li-ion Batteries -
dc.title.alternative 리튬이차전지 양극 물질 개발을 위한 FeV3O8의 구조 및 전기화학분석 -
dc.type Thesis -
dc.identifier.doi 10.22677/thesis.2227994 -
dc.description.alternativeAbstract 터널형상의 확산경로를 가진 단사정계형 FeV3O8 물질의 리튬이온 탈-삽입여부에 대한 전기화학적 실험을 진행하였다. 고온에서의 고체합성 방법을 이용하여 판상형 FeV3O8 분말을 획득 할 수 있었으며, XRD와 SEM을 이용하여 합성 여부와 형상을 파악하였다. 리튬 탈삽입 여부를 확인하기 위해 XRD를 이용한 구조적 실험과 Cyclic voltammetry와 galvanostatic discharge/charge curve를 이용한 전기화학적 실험을 진행하였다. 비록, 전기자동차를 충분히 가동시킬 수 있는 우수한 리튬이차전지 성능을 도출해내지는 못하였지만, 위 연구를 통해 FeV3O8 분말이 양극소재로써 활용될 가능성이 있음을 확인하였다. 안정한 양극물질로써, FeV3O8은 첫번째 방전곡선의 특정 용량값이 63.51 mAh g-1 로 전기화학적 산화-환원 반응을 동반하여 작동하였다. 2.0 - 3.5 V 전압범위 내 2.7 V 에서 FeV3O8 전극은 평평한 전압영역을 보였고, 순환효율은 99%에 근접하여 우수한 사이클 특성을 보여주었다. 불행히도, FeV3O8 전극은 좋지 못한 전류 속도 성능을 발휘하였고,10C 에서의 방전용량이 5 mAh g-1 의 수치를 보였다. 이러한 현상은 뚜렷한 판상형태를 가진 입자의 결정성이 리튬이온의 이동에 저항의 역할을 하는 것으로 판단된다. 우리는 FeV3O8 전극이 우수한 성능을 구현하기 위해 여러가지 추가 실험을 진행해야 한다. 전극물질 내의 물리적, 화학적 특성을 향상 시키기 위해, 입자의 크기와 형상의 변화를 줄수 있는 실험들을 고려해야한다. 또 다른 예로 입자 위에 추가적인 코팅공정 등을 통해 리튬이온의 전도성을 향상시킬 수도 있다. ⓒ 2016 DGIST -
dc.description.degree Master -
dc.contributor.department Energy Systems Engineering -
dc.contributor.coadvisor Kim, Jae Hyeon -
dc.date.awarded 2016. 2 -
dc.publisher.location Daegu -
dc.description.database dCollection -
dc.date.accepted 2016-02-12 -
dc.contributor.alternativeDepartment 대학원 에너지시스템공학전공 -
dc.contributor.affiliatedAuthor Lee, Sang Hun -
dc.contributor.affiliatedAuthor Hong, Seung Tae -
dc.contributor.affiliatedAuthor Kim, Jae Hyeon -
dc.contributor.alternativeName 이상훈 -
dc.contributor.alternativeName 홍승태 -
dc.contributor.alternativeName 김재현 -
Files in This Item:
000002227994.pdf

000002227994.pdf

기타 데이터 / 2.83 MB / Adobe PDF download
Appears in Collections:
Department of Energy Science and Engineering Theses Master

qrcode

  • twitter
  • facebook
  • mendeley

Items in Repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

BROWSE