양극 활물질 제조 방법

결정수 포함 층상 리튬 망간 산화물로 가역 상전이를 유도한 양극재 제조법

본 기술은 결정수(H2O)를 포함하는 2차원 층상 구조의 리튬 망간 산화물을 제조하여, 충/방전 시 리튬 이온의 삽입/탈리에 따라 열역학적 안정상(층상)과 준안정상(스피넬 유사 구조) 간의 가역적 상전이를 유도함으로써 구조적 안정성과 용량을 확보함 기술입니다.

기존 층상 구조 양극 활물질은 알칼리 이온 탈리 시 발생하는 비가역적인 구조 변화로 인해 이론 용량 도달이 어렵고 수명이 저하되는 문제점 문제가 있었습니다.

본 기술은 소듐 망간 산화물을 합성한 후 리튬 전구체 수용액에서 이온 교환을 통해 결정수(Li_xMnO_2·yH_2O, 0.23≤x≤1, 0.01≤y≤0.5)를 포함하는 리튬 망간 산화물을 제조함으로써, 리튬 이차전지 양극 소재의 성능 개선과 상용화 가능성을 함께 높일 수 있습니다.

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Key Features:

• 양극 활물질 형성을 위해 망간 전구체를 이용해 소듐 망간 산화물을 합성하는 단계
• 소듐 망간 산화물을 리튬 전구체와 반응시켜 리튬 망간 산화물을 합성하는 단계
• 리튬 전구체 수용액에서 소듐-리튬 간 이온 교환을 통해 결정수를 포함하는 층상 구조를 형성하는 단계
• 결정수를 포함하는 2차원 층상 리튬 망간 산화물로 열역학적 안정상과 준안정상 간의 가역적 상전이를 유도하는 구성

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