본 기술은 리튬 화합물과 바나듐 화합물을 포함하는 전구체 용액을 분무 열분해(Spray Pyrolysis)하여 사방정계(orthorhombic) 결정구조를 갖는 미세한 구형 Li-V-O계 금속 산화물 음극 활물질을 합성하는 기술입니다.
기존 흑연계 음극 재료는 밀도가 낮아 단위 부피당 에너지 밀도가 떨어지고 유기 전해액과 부반응을 일으키는 문제가 있었습니다. 일반적인 습식 합성법으로 만든 금속 산화물 역시 입자가 크고 균일도가 낮아 충방전 용량과 사이클 특성 개선에 한계가 있었습니다.
본 기술은 Li/V 몰비를 3.0 이상으로 맞춘 조성물을 초음파 네브라이저로 분사해 600~900℃ 고온 챔버에서 18~24시간 열분해한 뒤 300~600℃에서 추가 열처리하여, 평균 입경 0.1~5㎛의 사방정계 구형 입자를 얻도록 구성됩니다. 부피 제약이 큰 스마트폰·노트북용 소형 셀이나 체적 에너지 밀도를 중시하는 차량용 모듈의 음극 소재로 적용될 수 있어, 흑연을 대체하면서 연속식 공정으로 입도가 고른 분말을 대량 생산하기에 유리합니다.
WO2014-104821A1
