Characteristics of Electric Conductivity and Adhesion with Current Collector According to Composition of $LiMn_2O_4$ Cathode

망간산화물 정극의 합제조성에 따른 전자전도특성 및 집전체와의 접착특성

Composite ratio of $LiMn_2O_4$ in cathode was optimized as function of specific surface area. Binder has to be used as possible as little, and it should maintain adhesive property between cathode composite and current collector even though in electrolytes. For this purpose, We used 'Hot Roll Pressing' method, and it was effective. To prevent separation of cathode composite from current collector, PVDF(Polyvinylidenefluoride) has to be mixed more than $1.1\%$ in weight ratio to sum of surface area of lithium manganese oxide and conducting agents. Specific internal resistance was reduced as by increasing electrical conductivity of cathode. And Ratio of 2C rate discharge capacity to 0.2C rate discharge capacity was increased by $17\%$, as increasing electrical conductivity from 0.019 mS/cm to 0.036 mS/cm.

리튬이온전지용 정극활물질인$LiMn_2O_4$ 정극복합제의 조성을 최적화 하기 위하여 활물질, 도전재, 결합제 등의 비표면적 비율을 인자로 이용하였다. 결합제는 최소한의 양으로 사용되어 도포 후, 그리고 전해액에 함침 되었을 때에도 집전체와의 접착력을 유지할 수 있어야 하며, 이를 위해서는 $130^{\circ}C$의 열압착이 효과적이었다. 결합제의 최소 필요량은 활물질 및 도전재의 표면적에 따라 변하는 값으로, 활물질 및 도전재의 전체표면적에 대한 결합제의 무게비율이 $1.1\%$ 이상일 때 탈리가 일어나지 않았다. 정극의 전자전도도를 증가시킴으로서 eel떠 내부저항을 낮출 수 있었으며, 전자전도도를 0.019mS/cm에서 0.036mS/cm로 증가시킴에 따라 0.2C rate에서의 방전용량에 대한 2C rate에서의 방전용량의 비율을 $76\%$에서 $93\%$로 $17\%$개선할 수 있었다.