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IBL-26-2351

간단한 교반에 의한 리튬이차전지용 양극 활물질의 표면 처리 방법

등록일
2026-09-30
이차전지› 소재› 양극재
상온 교반 구리 이온 치환으로 CuCoO2 피막을 입힌 무열처리 LiCoO2 표면처리

본 기술은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2) 입자를 질산구리(Cu(NO3)2) 수용액에 분산·교반하여 표면의 리튬을 구리 이온으로 치환함으로써, 고온 열처리 없이 입자 표면에 스피넬 구조의 CuCoO2 피막을 형성하는 기술입니다.

LiCoO2는 고전압으로 구동하면 층상 구조가 무너지고 전해액과의 부반응이 빨라져 수명이 짧아지는 문제가 있었습니다. 이를 막기 위한 기존 무기물 코팅은 700℃ 이상의 고온 열처리를 거쳐야 해서 공정 비용과 에너지 효율 면에서 한계가 존재했습니다.

본 기술은 실온 교반만으로 LiCoO2 표면에 3~4nm 두께의 얇은 CuCoO2 피막 또는 CuO 코팅층을 형성하여 전기화학적 부반응을 억제하도록 구성됩니다. 고전압 구동이 요구되는 스마트폰·노트북용 LCO 셀 양산 라인에 적용될 수 있어, 소성로 증설 없이 수용액 반응조만으로 표면 개질 공정을 추가하는 경제성을 제공합니다.

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Key Features:
  • 층상 구조 리튬 코발트 산화물 양극 활물질을 질산구리(II) 수용액에 분산 및 교반하는 단계
  • 양극 활물질 구조 내 리튬을 용액 내 구리 원소와 치환하여 입자 표면에 CuCoO2 피막을 형성하는 단계
  • 6~144시간 동안 수행되어 별도의 열처리 없이 구리 치환 반응을 진행시키는 교반 단계
  • 스피넬 유사 구조를 지니며 3~4nm 두께로 형성되는 양극 활물질 표면의 CuCoO2 피막

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인천대학교
문준영 | 김재민 | 고낙규 | 정성훈 | 강현철
문서
출원일:
2017-07-18
|
특허등록번호:
10-1936517
산업
이차전지
첨단소재
기술
에너지•배터리
신소재•재료
국가
Korea
패밀리 특허

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