Abstract
We discussed structure, energy state, characteristics of thermal stability, and electrochemical properties of Li-GFICs, Li-PCICs, and Li-AGICs during the intercalation process. According to X-ray diffraction patterns, we observed phase of stage 2 mainly from Li-GFICs, while stage 1 phase as well as stage 2 from Li-PCICs. For the structure of Li-AGICs, stage 1 phase was dominant, but it was not possible to obtain pure stage 1 compound probably due to structural characteristics of artificial graphite. We measured energy state of the compounds to stage stability, and revealed that Li-AGICs and Li-GFICs were in more stable state than Li-PCICs. Therefore, those two compounds could be excellent candidate for energy reserve material. From the study of thermal degradation, Li-GFICs showed strong exothermic reaction at around 300 and $400^{\circ}C$. In the study of thermal stability of Li-AGIC at various temperatures, we observed that lithium was not completely deintercalated and high stage was maintained even at high temperature. In the case of charge, discharge, and electrochemical studies, Li-GFICs showed the best results.
Li-GFICs, Li-PCICs의 intercalation 과정에 있어서 구조, 화합물의 에너지 상태, 열적 분해 특성, 전기적 성질에 미치는 영향에 대하여 토론하였다. X-선 회절 분석에 의하면 Li-CFICs는 주로 2 stage가 형성되었고 Li-PCICs는 1 stage와 2 stage가 주된 회절선으로 타나났다. Li-AGIC의 경우 지배적으로 1 stage의 구조가 나타났지만 순수한 1 stage의 화합물은 얻을 수가 없었지만 인조 흑연의 구조적 특성 때문으로 예상할 수 있다. 화합물의 에너지 상태를 측정한 결과 여러 가지 탄소물질의 층간 삽입 성질이 이들의 구조와 관련이 있으므로 Li-AGCIs와 Li-GFICs가 에너지적으로 가장 안정한 상태를 보이고 있다. 따라서 Li-CICs중 이들 두가지 화합물은 에너지 저장재로써 적합성을 제시할 수 있다. Li-GFICs에 대하여 열분해에 의한 분석을 한 결과 $300^{\circ}C$에서와 $400^{\circ}C$ 부근에서 강한 발열반응을 보이고 있다. Li-AGIC에 대하여 열적 변이가 일어나는 동안에 열적 안정성과 리튬의 발산 과정을 살펴본 결과, 각각의 온도에서 화합물은 완전한 deintercalation이 일어나지 않고 고온에서도 고차 stage가 유지되었다. 충전 방전특성을 알아본 결과 흑연섬유를 적극물질로 사용하였을 경우 비교적 안정성을 보였고 특성이 우수하게 나타났음을 알 수 있다.
