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저온용융염과 실온이온액체를 이용한 Al 및 Al합금전석

전문가 제언: ○ AlCl3계 용융염의 전극반응은 용융염 중의 Cl-농도 혹은 AlCl4- 농도에 따라 전위의 이동이 일어난다. Cl-농도가 낮아 귀한 전위로 되면 Al의 전석은 일어나지 않기 때문에 전위 값을 낮출 수 있는 다양한 첨가제가 개발되고 있다.

○ 용융염 전해액은 조성과 몰 농도에 따라 영하 50℃에서부터 200℃까지 전해온도 제어와 함께 저온으로 연구 개발되고 있다. 종래에는 150℃전후에서 염화나트륨을 용융염으로 사용하였다. 최근 전해작업 온도를 낮춘 유기물계 실온 용융염으로 개발되는 추세다.

○ 최근 Mikito UEDA 등은 저온 용융염과 실온 이온액체를 이용한 알루미늄 및 알루미늄합금전석에 관한 연구를 하였다. 유기용매 첨가로 상온 용융염욕제조가 가능하며 순도의 순수 알루미늄전석을 리튬이차전지용 음극이나 공기전지용 음극에 적용도 검토하였다. 본 연구에서 제시된 AlCl3-EMIC와 AlCl3-BPC 용융염은 200℃ 이상의 온도에서 염화알루미늄이 급격히 증발되기 때문에 사용하지 않는다.

○ 용융염 합금전석은 세계적으로 1989년 G. Stafford가 고내식성의 Al-Mn 합금전석을 강판코일에 적용하였고 1994년 T. Moffat가 Al-Cr과 Al-Ni 합금전석, 최근 Al-Li 합금전석 미국특허와 Mikito UEDA 등의 Al-Cr-Ni 합금전석이 공업화되고 있는 것으로 알려졌다. 최근 리튬수소 환원제를 사용한 무전해 알루미늄도금기술도 개발되었다.

○ 최근 한국과학기술정보연구원이 제시한 용융염 전해자료에 의하면 한국지질자원연구소 엄형춘 등이 99%이상의 무수마그네슘 용융염제조를 하였고, LG전자에 휴대폰 케이스를 제조하여 납품하고 있는 반월공단의 GKE사에서는 폐기되는 알루미늄-마그네슘 스크랩을 활용할 목적으로 용융염 전해기술을 개발할 계획이다. 향후 유기용매를 사용한 실온 용융염을 이용한 알루미늄 용융염 전석기술이 향후 알루미늄-마그네슘-티타늄합금 응용 고강도 경량 휴대폰이나 소형 이동통신 부품에 적용될 것으로 사료된다.

저자: Mikito UEADA
자료유형: 학술정보