리튬 금속 기반 전극의 높은 용량에도 불구하고, 제어가 어려운 덴드라이트 성장은 낮은 쿨롱 효율, 안전 문제를 야기해, 리튬금속 배터리의 상용화를 제한한다. 본 연구에서는 압전 복합체인 BaTiO3/PVDF (BTO@PVDF) 기반 보호층을 리튬금속에 코팅, 덴드라이트에 의한 부피팽창으로 발생한 변형을 분극을 이용하여, 리튬 금속 전극의 안정성 및 성능을 향상 하고자 한다. 이를 통해, 균일한 리튬이온의 증착이 가능해졌으며, BTO@PVDF 전극은 100 사이클 동안 약 98.1% 이상의 쿨 롱 효율을 나타내었다. 또한, CV를 통해 향상된 리튬이온의 확산계수(DLi+) 증가를 보였으며, 본 연구에서 제시된 전략은 리 튬 금속 전극의 성능 향상에 새로운 길을 나타내준다.

Despite high capacity of lithium metal anode, its uncontrollable dendrite growth results in the poor electrochemical (EC) performance (low Coulomb efficiency and limited cycle stability) and unsafe operation. In this study, we demonstrated a lithium metal anode protected with BaTiO3/PVDF based piezoelectric layer to enhance its EC performance by utilizing the locally polarized lithium metal after volume expansions. As-formed lithium metal electrode deposited with BTO@PVDF layer exhibited an enhanced Coulombic efficiency (> 98% for 100 cycles) and facilitated lithium ion diffusions (lithium diffusion coefficient: DLi+), revealing the effectiveness of piezoelectric layer deposited lithium metal electrode approach.

요 약
Abstract
1. Introduction
2. Experimental
    2.1. Materials
    2.2. Fabrication of piezoelectric protective layer onlithium metal electrode
    2.3. Material Characterization
    2.4. Electrochemical characterization
3. Results and Discussion
    3.1. Piezoelectric BTO@PVDF composite thin filmas protective layer
    3.2. Material characterization
    3.3. Electrochemical analysis
4. Conclusion
Acknowledgement
Reference

• 박대웅(광운대학교 화학공학과) | Dae Ung Park (Department of Chemical Engineering, Kwangwoon Univers)
• 신원호(광운대학교 전자재료공학과) | Weon Ho Shin (Department of Electronic Material Engineering, Kwangwoon University)
• 손희상(광운대학교 화학공학과) | Hiesang Sohn (Department of Chemical Engineering, Kwangwoon University) Corresponding Author