본 기술은 구형 탄소 템플릿 표면에 비결정성 리튬 티타늄 옥사이드(LTO) 나노입자를 수열합성으로 증착한 뒤, 500~700℃ 산화성 분위기에서 열처리해 탄소를 제거함으로써 속이 빈 구형 LTO 구조체를 만드는 기술입니다.
기존 LTO 합성 공정에서는 고온 소결 중 입자가 성장해 비표면적이 줄어들고 고속 충방전 성능이 떨어지는 문제가 있었습니다. 비결정성 LTO를 사용할 경우에는 결정성이 낮아 리튬 이온 확산 경로를 확보하기 어려운 한계가 존재했습니다.
본 기술은 탄소 템플릿 위에 나노입자를 증착하는 공정으로 중공 구조를 형성해 전해질과의 접촉 면적을 넓히고, 600℃ 부근으로 열처리 온도를 최적화해 결정성과 입자 크기의 균형을 맞추도록 구성됩니다. 리튬이온 배터리뿐 아니라 리튬이온 커패시터의 음극재로 적용될 수 있어, 10C 조건에서도 1,000회 이상 초기 용량의 90% 이상을 유지하는 순간 고출력 전원 설계에 활용 가치가 큽니다.
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