| 초록 |
본 연구에서는 금속환원제를 이용한 진공열환원 반응의 메커니즘 이해를 통해 Li product의 순도와 수율을 증가시키기 위해 체계적이고 정량적인 연구를 행하였다. 리튬산화물은 진공증착기 안에서 금속환원제와 반응온도, 시간, 압력등에 따라 반응하여 환원반응이 진행되었다. 반응 후 남은 고체 잔사와 증착 박막을 XRD, ICP, XPS등으로 분석하여 순도 및 수율 등을 파악하였다. 그리고 HSC Chemistry 프로그램을 사용하여 공정의 열역학적 실행가능성을 평가하고 실제 반응데이터와 비교하여 반응메커니즘을 추적하였다. 금속환원제를 이용한 열환원 반응 시 다양한 형태의 중간생성물(리튬-금속 산화물)이 나타났고 이를 거쳐 반응온도와 시간에 따라 지속적으로 금속리튬이 생성되었다. Al과 Si환원제를 사용한 경우 1000℃이상에서, 그리고 Mn의 경우 750℃이상에서 완전히 Li의 환원이 이루어져 중간생성물은 사라지고 순수한 금속산화물이 생성되었다. 이는 HSC Chemistry 프로그램 데이터와 다소 차이가 있었는데 이는 반응이 이루어지는 boat위에서 열을 가했을 시 온도편차가 크기 때문에 반응물의 실제온도와 측정온도의 차이에 의한 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 진공열환원 반응의 메커니즘을 추적하여 학술적인 성과와 더불어 본 공정의 가능성을 타진하였다. |
