CoHCF 양극활물질 및 이의 제조방법

초고속 다이렉트 믹싱과 저농도 시트레이트 제어로 미세화한 나트륨이온전지용 CoHCF 양극재

본 기술은 공침법으로 코발트 헥사시아노퍼레이트(CoHCF)를 제조할 때 전구체 혼합 시간을 줄이거나 킬레이트제인 시트레이트 이온 농도를 조절해 입자를 미세화하고 결정 구조의 안정성을 확보하는 기술입니다.

기존 방식으로 합성한 CoHCF는 입자 크기가 컸고, 충·방전 중 Na+ 삽입과 탈리에 따라 격자가 뒤틀리고 구조 변이가 일어났습니다. 그 결과 율속 특성과 장기 수명 안정성이 저하되는 문제가 있었습니다.

본 기술은 전구체 용액을 20초 이하의 다이렉트 믹싱으로 빠르게 섞어 입자 성장을 억제하고 비표면적을 넓히거나, 시트레이트 이온 농도를 낮춰 철 공석을 의도적으로 만들어 충·방전 시 결정 변형을 완화하도록 구성됩니다. 리튬 수급 부담이 없는 대용량 나트륨 이온 ESS와 저가형 이동체 전원에 적용될 수 있어, 혼합 시간과 첨가제 농도라는 간단한 공정 변수만으로 입도와 수명 특성을 맞춤 설계할 수 있습니다.

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Key Features:

• Co(NO3)2·6H2O와 시트르산삼나트륨을 포함하는 제1 수용액 및 Na4Fe(CN)6·10H2O를 포함하는 제2 수용액을 각각 준비하는 단계
• 두 수용액을 7000ml hr-1 이상의 속도로 20초 이하 동안 다이렉트 믹싱한 후 에이징하는 단계
• 시트르산삼나트륨 농도를 0.03M 이하로 낮춰 평균 입자 크기 90~265 nm로 공침시키는 단계
• 0℃ 이상 25℃ 이하에서 에이징되어 큐빅 결정 구조를 갖는 코발트 헥사시아노퍼레이트 양극활물질

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