리튬이온전지에 대한 활물질의 수열합성과 스프레이 증착법
- 전문가 제언
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○ 본 발명은 리튬이온전지에 전기화학적 층을 형성시키기 위한 방법과 장치에 관련된 것이다. 특히 전달매체 내에서의 전구체 혼합물에 에너지를 가함으로써 반응챔버 내에서 활성화하여, 활성화된 전구체 혼합물을 기판에 스프레이 증착하였다. 또한 점결제와 전도성 물질을 혼합하거나, 나노- 혹은 마이크로-결정으로 분리하여 스프레이 증착하는 기술의 개발로 접착성과 전도성을 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
○ 국내관련 기업체에서 리튬이온전지의 기판에 연속적으로 코팅막을 형성시킬 수 있는 국제적인 기술경쟁력을 확보하기 위해서는 ① 전달매질로 하나 이상의 전구체를 혼합시키고, ② 반응챔버에 혼합물을 공급하고, ③ 활물질을 합성하기 위하여 혼합물을 에너지화하고, ④ 기판 위에 활물질을 스프레이하고, ⑤ 재활용(recycling)을 하기 위하여 전달매질을 포집할 수 있는 5단계의 제조기술 확립이 필요하다.
○ 최근 전기자동차와 휴대전화기기의 수요가 급증함에 따라, 여기에 사용되는 리튬이온 이차전지의 양극 활물질 전구체로 금속수산화물에 대한 국내에서의 연구가 활발히 진행되고 있다. Ni/Co/Mn 등을 함유한 금속수산화물은 작은 결정들의 응집체로써 이 입자의 물리적인 특성인 크기와 크기분포, 모양, 탭 밀도 등이 양극 소재의 성능을 좌우한다. 따라서 대량생산을 위한 연속식 반응에서 입자의 특성을 조절하는 것이 매우 중요하여 많은 연구가 진행되고 있지만, 아직 그 입자의 생성원리조차도 확실하게 밝혀지지 않고 있다. 향후 값싸고 대량생산이 가능한 고성능의 금속수산화물의 개발이 시급히 요구되고 있다.
○ 최근 국내외에서 휴대전화와 전기자동차용 전원으로 사용되는 리튬이온전지에 대한 연구개발이 매우 활발히 이루어지고 있다. 국내관련 산업계에서도 재사용이 가능한 리튬이온전지의 대체 양극후보물질로 LiFePO4 등을 합성시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 국내 연구결과의 일례로 LiCoO2 및 흑연은 리튬이온의 삽입 및 탈리반응을 도와주는 역할을 규명하였으나, 향후 리튬이온전지가 다양한 용도로 사용되기 위해서는 양음극 활물질 등 소재에 대한 개발연구가 필요하다.
- 저자
- APPLIED MATERIALS, INC.
- 자료유형
- 특허정보
- 원문언어
- 영어
- 기업산업분류
- 재료
- 연도
- 2011
- 권(호)
- WO20110139574
- 잡지명
- PCT특허
- 과학기술
표준분류 - 재료
- 페이지
- ~20
- 분석자
- 유*천
- 분석물
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