리튬 이차 전지용 양극 활물질 및 그 제조 방법

Li·전이금속 농도 구배 코어-쉘로 산소 활성을 높인 양극재

본 기술은 3d 전이금속 기반의 리튬 과량 층상 산화물 입자 내부에 리튬/전이금속(Li/TM) 농도 구배를 도입하여 코어-쉘 구조를 형성함으로써, 비혼성화 산소 상태의 에너지 준위를 다양화하여 산소의 전기화학적 활성도 및 가역성을 극대화하는 기술입니다.

기존 3d-전이금속 기반 리튬 과량 산화물은 낮은 산소 반응 활성도, 구조적 불안정성, 그리고 비가역적인 산소 기체 탈리 반응으로 인해 고용량 구현에 한계가 있음 문제가 있었습니다.

본 기술은 이종의 금속 전구체를 각각 1차 소성 및 분쇄한 후, 고에너지 볼 밀링을 통해 기계화학적 반응을 유도하여 입자 표면에서 내부로 갈수록 Li/TM 비율이 변화하는 코어-쉘 구조를 형성함으로써, 리튬 이차전지 양극 소재 시장에서 차별화된 기술적 강점을 제공할 수 있습니다.

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Key Features:

• 양극 활물질을 구성하는 2개의 상을 합성하기 위해 2종의 금속 전구체 혼합물을 제조하는 단계
• 2종의 혼합물을 각 종별로 700 내지 1000도에서 가열하여 1차 소성하는 단계
• 1차 소성을 통해 얻은 2종의 소성물을 각각 일정 입도로 분쇄하는 단계
• 분쇄된 2종의 소성물을 혼합해 리튬 및 전이금속 농도 구배를 갖는 코어-쉘 구조 양극 활물질을 형성하는 단계

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