본 기술은 양극활물질 전구체 입자의 크기를 제어함으로써 열처리 과정에서 1차 입자의 생성 속도와 균일성, 결정 구조 내 니켈/리튬 양이온 혼합 수준, 그리고 결정 구조의 안정성을 최적화하는 제조 기술입니다.
기존 양극활물질은 구조적으로 불안정하고 율속 특성이 낮으며 충방전을 반복할수록 사이클 안정성이 떨어지는 문제가 있었습니다. 또한 전구체 크기가 고르지 않아 입자 밀도와 결정성이 저하되는 한계가 존재했습니다.
본 기술은 니켈 전구체 입자의 크기를 8μm 초과 16μm 미만으로 맞추고 산소 분압(0.3~1.0 L/min)과 리튬 소스 몰 비율(1:1.01~1.05)을 최적화하여, 003면과 104면의 피크 비율(I003/I104)이 1.74를 넘는 층상 구조를 갖도록 구성됩니다. 하이니켈 NCM·NCA 양극재 양산 라인, 전기차용 고용량 셀, 공침 반응기 공정 설계 등에 적용될 수 있어 교반속도 같은 전구체 단계 변수만으로 소성 후 결정 품질을 미리 설계할 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 새로운 광전기화학 현상의 발견과 규명: 계면 엔지니어링을 통한 광전기화학적 거동 제어 지원을 통해 개발되었습니다.
US2025-0042766A1, WO2023-195751A1
