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IBL-26-1924

양극 활물질의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬이차전지

등록일
2026-09-16
이차전지› 소재› 양극재
용매열 합성으로 사원계 전구체를 직접 만드는 NCMA 양극 활물질 제조법

본 기술은 용매열 합성법(Solvothermal synthesis)을 사용하여 니켈, 코발트, 망간, 알루미늄 질산염 혼합물로부터 직접 사원계(NCMA) 양극 활물질 전구체를 합성하고, 이를 리튬 원료와 혼합 및 열처리하여 고용량·고안정성 층상 구조 양극재를 제조하는 공정 기술입니다.

기존 공침법은 알루미늄 도핑 시 암모니아 농도, pH, 교반 속도 등 복잡한 변수 제어가 필요하며 공정이 번거로움. 또한, 고니켈(Ni≥0.8) 양극재의 구조적 불안정성 및 사이클 수명 저하 문제를 해결해야 함 문제가 있었습니다.

본 기술은 질산염(Ni, Co, Mn, Al) 기반의 전구체를 에탄올 용매에서 150~250℃로 열처리하여 균일한 구형 입자를 합성한 후, 리튬 원료(LiOH·H2O 등)와 혼합하여 400~900℃에서 2단계 열처리를 수행함함으로써, 리튬 이차전지 양극 소재의 신뢰성과 효율을 동시에 향상시키는 데 적합합니다.

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Key Features:
  • 질산니켈과 질산코발트, 질산망간 및 질산알루미늄을 포함하는 복수의 화합물 전구체를 에탄올 용매와 혼합하는 단계
  • 혼합물을 150 내지 250도의 온도에서 5 내지 12시간 동안 열처리하여 양극 활물질 전구체를 제조하는 제1 단계
  • 제조된 양극 활물질 전구체에 리튬 원료를 혼합한 뒤 고온에서 소성하는 단계
  • 용매열 합성법을 통해 공침 공정 없이 사원계 양극 활물질 전구체를 직접 합성하는 구성

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숭실대학교 산학협력단
박경원 | 김성범 | 김지환 | 장재성 | 신재훈 | 문상현 | 이성남
문서
출원일:
2022-01-25
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특허등록번호:
10-2787098
산업
이차전지
기술
에너지•배터리
화학
국가
Korea
패밀리 특허

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