리튬 이차 전지용 리튬 니켈 망간 복합 산화물의 제조 방법

스피넬·층상 복합체 퀜칭으로 니켈을 결합시킨 리튬 니켈 망간 산화물 제조법

본 기술은 스피넬 구조(LiNi0.5Mn1.5O4)와 층상 구조(Li2MnO3)의 복합체를 고온 열처리 후 퀜칭(quenching)하여, 스피넬 상에서 용해도가 낮아진 니켈이 층상 구조 내부로 결합되도록 유도함으로써 전기화학적 활성도를 향상시키는 기술입니다.

기존 스피넬-층상 복합체 제조 시 자연 냉각 방식을 사용하면 고온에서 형성된 암염상(rock-salt phase)이 잔존하거나 구조적/조성적 불안정으로 인해 전기화학적 활성도가 낮아지고 에너지 밀도가 저하되는 문제 문제가 있었습니다.

본 기술은 스피넬 구조와 층상 구조 복합체를 700~900℃에서 열처리한 뒤 퍼니스 밖으로 꺼내 급속 냉각(퀜칭)하는 공정을 적용함으로써, 이차전지의 안정성과 수명 특성을 개선하는 방향으로 응용될 수 있습니다.

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Key Features:

• 스피넬 구조인 리튬 니켈 망간 산화물 및 층상 구조인 리튬 망간 산화물의 복합체를 제조하는 단계
• 제조된 스피넬 및 층상 복합체를 분쇄하여 입자 크기를 줄이는 단계
• 분쇄된 복합체를 700 내지 900도의 온도로 가열한 후 퀜칭 공정으로 냉각하는 단계
• 스피넬 상에서 용해도가 낮아진 니켈이 층상 구조 내부로 결합되도록 유도하는 구성

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