리튬이온 배터리 용 LiFeP2O7 결정성장

전문가 제언

○ 고체화합물의 상태는 비정질(amorphous)과 정질(crystalline)로 되어 있다. 흙과 점토는 주로 비정질이고 광물은 정질로 되어 있다. 비정질을 정질로, 정질을 한 개의 단결정(one single crystal)으로 만드는 작업을 결정성장, 또는 결정육성(crystal growth)이라고 한다. 결정성장 기술은 재료과학에서 하나의 중요한 연구 분야로 되어 있다.

○ 모든 화합물은 구성원소의 집합체가 나타내는 고유한 물리적인 물성을 가지고 있다. 전기, 자기, 전자, 광학, 그리고 압전성(piezoelectric)등 다양한 성질이 원소집합체 내부에 비물질 양자(quantum)형태로 존재한다. 화합물의 물성을 이용할 경우에는 비정질 화합물을 대형 단결정으로 만들어 그 결정을 작은 박편으로 잘라 기능소자로 사용한다.

○ 결정성장에는 여러 가지 방법이 있다. 화합물을 용융(melt), 또는 용액(solution)으로 만들어야 한다. 특허에서 LiFeP2O7의 단결정을 만들 때에는 LiH2PO4, NH4H2PO4와 Fe2O3의 혼합물을 도가니에 넣어 고온에서 용융한다. 결정종자에 용융물을 접촉하여 회전하면서 서서히 인상하는 CZ(czochralski)방법을 사용하였다. 일명 인상법이라고도 한다.

○ CZ법을 사용해서 결정을 성장하는 방법은 오래전부터 이루어지고 있다. 한국에서도 기업체와 연구기관에서 CZ법을 사용하여 결정성장에 관한 연구를 하고 있다. 고온에서 분해가 일어나지 않은 결정체를 만들 때에는 CZ법이 가장 보편적이다. 높은 온도에서 결정서장을 할 경우 성장장치의 제작비용을 가볍게 생각해서는 안 된다.

저자

Halasyamani, P. Shiv et al.

자료유형

특허정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2013

권(호)

WO20130067502

잡지명

PCT특허

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

~35

분석자

박*학

분석물

• 리튬이온 배터리용 LiFeP2O7 결정성장.pdf [303,431 byte]

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