Unraveling Lithium Plating/Stripping Behaviors and Structural Evolution of Interphase in Carbonate-based Electrolytes

리튬 금속은 리튬이차전지의 에너지밀도 한계를 뛰어넘을 수 있는 궁극의 음극 소재이다. 허나, 본연의 높은 반응성으로 인해 전해액과의 부반응이 극심하고 불균일한 리튬 전착 및 덴드라이트 성장은 리튬 음극의 가역성을 현저히 저하시킨다. 리튬음극의 가역성을 평가하는 플랫폼인 리튬/구리 반쪽 전지의 충방전 거동은 전기화학적 특성 예측이 어렵고 셀 내에서 기공성의 전극/전해질 계면의 성장으로 인해 정확한 효율 측정이 어려운 한계점이 있다. 본 연구에서는 리튬/구리 반쪽 전지의 전기화학적 특성에 영향을 미치는 주요인자에 대해서 밝히고 기공성 전극/전해질 계면의 성장 메커니즘을 다룬다. 반복되는 충방전 과정 중에 형성되는 기 공성 SEI의 표면 부도체화와 성장 속도가 늦춰지는 상이한 성장거동을 확인하였고, 사이클 후반의 극심한 전해액 부반응에 대해서 다룬다.