리튬 이차 전지의 산화전극활 소재로서 리튬망간인산염/탄소 나노복합체

전문가 제언

○ 이 발명에서는 전자를 제공하는 전극이기 때문에 음극(cathode)으로 표시된 것을 한국의 정확한 전지전극의 정의에 따라서 산화반응이 일어나는 산화전극(anode)으로 수정하여 표기하였다. 어떤 소재에 리튬의 가역층간삽입에 근거한 높은 에너지밀도와 긴 수명의 재충전형 리튬배터리는 이동전화기와 휴대형컴퓨터 같은 다양한 전자소자들의 광범위한 활용을 가능하게 했다.

○ 리튬이차전지는 주로 LiCoO2, 스피넬구조(LiM2O4) 및 감람석(olivine)구조의 리튬금속인산염의 산화전극들로 구성되는데 한국에서 리튬망간인산염/탄소 나노복합체 산화전극활 소재의 체계적인 연구개발과 특허는 실행 또는 출원된 바 없다. 주로 LiCoO2산화전극을 응용한 결과로 이동전화기와 노트북 PC사용 도중 화제로 뉴스에 발표된 사례들이 있다.

○ LiCoO2와 같은 어떤 산화전극소재의 사용은 코발트의 독성과 산소발생 때문에 화재와 폭발의 위험 및 과충전 또는 높은 온도에서 유기 전해질과 격렬한 반응 때문에 위험한 사건들을 일으킨다. 더욱이 코발트는 상당히 희귀하므로 값비싼 원소이다. LiMn2O4와 같은 다른 소재들은 빈약한 장기간 안정성으로 불리하다.

○ 최근 리튬금속인산염들은 산화전극활 소재로서 유망한 대안으로 부상했는데, 이는 PO43-에서 산소는 강하게 공유 결합되어서 극단적인 조건에서까지도 산소의 방출을 예방하기 때문이다. 그 위에 PO43-의 유발효과는 금속중심의 산화환원전위를 상승시키므로 철과 망간 등과 같은 풍부하고 값싼 금속들의 사용이 가능하기 때문에 이 특허 발명의 활용과 산화전극활 소재응용 연구개발이 강조된다.

○ 충전율의 성능은 전기자동차와 같은 높은 전력응용에 필수적이다. 또한 최근 시계, 이동전화기, 노트북, 가전 전자장치 등 재충전용 배터리의 수요가 급증하고 있다. 일반식 LixMnyM1-y(PO4)z/C인 재충전형 전기화학 전지의 더욱 안전하고 개선된 저가의 초고성능의 최적 산화전극활 소재의 연구개발에 기본 모델로 활용하여 IT, 전자사업, 가전제품 산업 등의 발전에 시너지 효과를 줄 것으로 기대한다.

저자

HIGH POWER LITHIUM S.A.

자료유형

특허정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2009

권(호)

WO20090144600

잡지명

PCT특허

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

~62

분석자

여*현

분석물

• 리튬 이차 전지의 산화전극활 소재로서 리튬망간인산염,탄소 나노복합체-.pdf [439,483 byte]

이미지변환중입니다.