CoHCF 양극활물질 및 이의 제조방법

0~10℃ 저온 공침으로 Na 함량과 격자 왜곡을 낮춘 CoHCF 양극활물질

본 기술은 프러시안 블루 유사체인 코발트 헥사시아노퍼레이트(CoHCF)를 만들 때 공침 온도를 0~10℃의 저온으로 제어해 입자를 미세화하고 Na 함량을 낮춤으로써, 격자 왜곡을 줄이고 율속 특성과 수명을 개선하는 기술입니다.

상온 이상에서 제조된 기존 코발트 헥사시아노퍼레이트는 Na 함량이 높아 격자 왜곡이 심했습니다. 아울러 Co2+ 비율이 늘어나며 산화환원 활성이 떨어지고 비가역성이 커져 율속 특성과 장기 사이클 수명이 부족한 문제가 있었습니다.

본 기술은 코발트 전구체와 철 시안화물 전구체를 시트레이트 킬레이트제와 함께 0~10℃에서 공침시키고 10~15시간 에이징하여, Co3+ 비율을 0.3 이상, Na 비율을 1.5 미만으로 맞추도록 구성됩니다. 수계 나트륨 이온 전지와 계통 연계형 대형 저장장치의 양극 소재로 적용될 수 있어, 냉각 온도 관리라는 단순한 조건 변경만으로 고율 방전 시 용량 유지율을 끌어올리는 효과를 기대할 수 있습니다.

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Key Features:

• Co(NO3)2·6H2O 및 시트르산삼나트륨의 제1 수용액에 Na4Fe(CN)6·10H2O 제2 수용액을 첨가하여 공침을 유도하는 단계
• 첨가 및 에이징 공정 전체를 0℃ 내지 10℃의 저온 범위에서 수행하는 단계
• 공침 후 10 내지 15시간 동안 에이징을 수행하여 양극활물질을 얻는 단계
• Co3+ 원자가 비율 0.3 이상, Co2+ 0.7 이하, Fe 0.90 미만, Na 1.5 미만으로 제어된 코발트 헥사시아노퍼레이트 양극활물질

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