본 기술은 Ni-rich 양극 활물질 표면에 H3BO3(B 전구체)와 TiO2(Ti 전구체)를 혼합한 뒤 열처리하여 섬형(island-type) 인공 CEI(Cathode Electrolyte Interphase) 층을 형성하는 기술입니다. 이 층에는 잔류 리튬과 반응해 전도성을 확보한 Li3BO3와 기계적 강도를 높이는 TiO2가 함께 분포합니다.
Ni-rich 양극 활물질 표면에 남아 있는 잔류 리튬(LiOH)이 전해질과 부반응을 일으켜 가스가 발생하고 계면 저항이 증가하는 문제가 있었습니다. 또한 입자 내부에 미세 균열이 생기면서 전기화학적 성능과 셀 수명이 급격히 저하되는 한계가 존재했습니다.
본 기술은 양극 활물질 대비 0.5~1wt%의 H3BO3와 TiO2를 3:7 중량비로 혼합한 뒤 300~500℃에서 2~4시간 열처리하여 계면을 기능화하도록 구성됩니다. H3BO3는 잔류 리튬을 소모해 셀 내부 가스 압력을 낮추고, TiO2는 입자 경도를 보강하여 충·방전 중 구조적 미세 균열을 억제합니다. 파우치형 전기차 셀과 가스 팽윤에 민감한 소형 폴리머 전지의 양극재 양산 라인에 적용될 수 있어 기존 소성 설비에 저온 후처리 한 단계만 추가하는 방식으로 도입 비용을 낮출 수 있습니다.
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