칼슘 이온 전지용 Al-V-O-H계 전극 조성물 및 이를 포함하는 칼슘 이온 전지

알루미늄 도핑 수화 바나듐 산화물로 칼슘 이온 인터칼레이션을 구현한 전극 활물질

본 기술은 산성 수용액에서 V2O5와 알루미늄 염을 반응시켜 얻은 AlxV2O5·y(H2O)(0.1 < x < 2, 0 < y < 9) 화합물을 칼슘 이온 전지의 양극 또는 음극 활물질로 사용하여, 칼슘 이온이 가역적으로 드나들 수 있도록 한 기술입니다.

V2O5는 리튬 이온 전지에서는 효과적인 활물질이지만, 2가 양이온인 칼슘 이온에 적용하면 가역적인 탈·삽입이 이루어지지 않아 전지를 구동하기 어려운 기술적 한계가 존재했습니다.

본 기술은 질산 등 산성 수용액에 V2O5를 녹인 다음 Al(NO3)3, Al(ClO4)3 같은 알루미늄 염을 투입하여, 알루미늄이 도핑되고 수화된 바나듐 산화물 구조를 형성하도록 구성됩니다. 이렇게 얻은 활물질은 칼슘 이온의 가역적인 인터칼레이션을 지원합니다. 재생에너지 연계 정치형 저장장치, 리튬 공급망 리스크를 회피하려는 전지 제조사의 다가 이온 셀 개발 등에 적용될 수 있어 상온 수용액 합성만으로 칼슘 이온 전지용 전극 소재를 간단히 확보할 수 있다는 장점이 있습니다.

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Key Features:

• x가 0.1 초과 2 미만이고 y가 0 초과 9 미만인 AlxV2O5ㆍy(H2O)를 포함하는 칼슘 이온 전지용 전극 조성물
• V2O5가 도입된 산성 수용액에 알루미늄 염을 도입하여 AlxV2O5ㆍy(H2O)를 포함하는 조성물을 제조하는 단계
• Al(NO3)3, Al(ClO4)3, Al(OOCCH3)3 및 AlCl3 중 1종 이상으로 선택되어 질산 수용액에 투입되는 알루미늄 염
• AlxV2O5ㆍy(H2O) 활물질을 양극 또는 음극에 포함하고 양극과 음극 사이에 분리막을 개재한 칼슘 이온 전지

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