Ba-V-O 계 신규 바륨 전지용 전극물질

크로노암페로메트리 이온교환으로 합성한 바륨 이온 가역 삽입형 바나듐산화물 양극소재

본 기술은 NaV3O8(NVO) 전구체를 바륨 염 수용액 속에서 크로노암페로메트리(Chronoamperometry) 방식으로 전기화학적 이온 교환하여, 바륨 이온의 가역적 삽입과 탈리가 가능한 사방정계 구조의 Ba1+xV6O16(0.1 < x < 2) 화합물을 합성하는 기술입니다.

기존 리튬 및 소듐 이차전지는 자원 희소성이나 이온 크기, 전위 특성 측면에서 한계가 존재했습니다. 특히 바륨 이온을 기반으로 하는 이차전지용 전극 물질은 보고된 사례가 없어 관련 소재 개발이 공백으로 남아 있었습니다.

본 기술은 NaV3O8 분말이 코팅된 전극을 Ba 염 수용액에 침지하고 0.6~0.8V의 전압을 20~30시간 인가하는 전기화학적 합성법으로 구조적으로 안정한 Ba1+xV6O16 물질을 제조한 뒤, 이를 바륨 이온 전지의 양극 활물질로 활용하도록 구성됩니다. 다가 이온 기반 차세대 이차전지 연구, 리튬 의존도를 낮춘 대체 전지 플랫폼, 바나듐계 양극 소재 개발 등에 적용될 수 있어 희소 자원 부담 없이 새로운 전지 화학계를 개척할 기반 소재로 활용 가치가 높습니다.

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Key Features:

• NaV3O8 분말을 집전체에 코팅하고 Ba 염 수용액을 별도로 제조하는 단계
• 코팅된 NaV3O8을 포함하는 작업전극과 활성탄을 포함하는 상대전극을 Ba 염 수용액에 함께 침지하는 단계
• 침지된 NaV3O8에 크로노암페로메트리 방식으로 0.6 내지 0.8 V를 20 내지 30 시간 걸어주는 단계
• 전압을 끊은 후 NaV3O8 표면을 물로 세척하여 Ba1+xV6O16 화합물을 수득하는 단계

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