고분자로 표면이 후처리된 리튬이차전지용 양극

가교 PVP 표면 코팅으로 수명과 에너지밀도를 높인 NCM 양극

본 기술은 집전체 위에 완성된 NCM-613 양극의 표면 전체를 가교결합된 폴리(4-비닐페놀) 고분자로 균일하게 코팅해 후처리한 리튬이차전지용 양극입니다. 활물질 분말이 아닌 완성 전극에 스핀코팅으로 고분자층을 형성하는 점이 핵심입니다.

기존 양극 개선 기술은 활물질 분말 표면에 코팅을 입히는 방식이어서 이미 최적화된 민감한 전극 제조 공정을 변경해야 하는 문제가 있었습니다. 또한 니켈 함량이 높은 층상 양극은 고전압 충전 시 결정 구조 변화와 전해질 분해로 표면 분극과 결함이 쌓여 사이클 수명이 저하되는 한계가 존재했습니다.

본 기술은 PVP 함량을 활물질 대비 0.01~5 wt%, 두께를 0.05~10 ㎛ 범위로 제어한 가교 고분자층이 표면 분극과 결함을 완화하고 4.3 V 고전위에서도 결정 구조 열화를 막아 사이클 수명, 속도 특성, 에너지 밀도를 함께 향상시킵니다. 전기자동차와 에너지저장장치용 고니켈 리튬이온전지 양산 라인에 적용될 수 있어 기존 전극 제작 공정을 그대로 유지한 채 후공정 하나로 셀 성능을 끌어올릴 수 있습니다.

‍

‍

Key Features:

• 집전체 상에 형성된 양극재 표면이 가교결합을 이룬 폴리(4-비닐페놀)로 균일하게 코팅된 리튬이차전지용 양극
• 양극 활물질, 도전제, 바인더를 포함하는 양극재에 층상 구조의 리튬 니켈-코발트-망간 산화물 LiNi0.6Co0.1Mn0.3O2를 활물질로 사용하는 구성
• 폴리(4-비닐페놀)가 양극 활물질 중량 대비 0.01~5 wt% 함량과 0.05~10 ㎛ 두께로 코팅되고 중량평균분자량이 10000~30000인 구성
• 4.3 V 고전위에서도 결정 구조 열화가 없는 양극을 음극, 분리막, 전해질과 결합해 장기 사이클 특성이 향상된 리튬이차전지

‍