화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2017년 가을 (10/25 ~ 10/27, 대전컨벤션센터)
권호 23권 2호, p.1575
발표분야 공정시스템
제목 고속 공침법을 이용한 리튬이차전지 NCM 양극재 합성
초록 현재 이차전지 산업은 적용 범위가 중대형전지로 확대됨에 따라 고용량, 고출력 및 원가절감 등 많은 요구를 제기하고 있다. 기존의 양극재 상용화 공정에서 알려진 CSTR(Continuous Stirred Tank Reactor)을 이용한 공침법은 낮은 물질전달속도와 시스템의 안정화를 위한 균일한 혼합구간을 요구한다. 이러한 요구사항을 충족시키기 위해서는 다소 긴 초기안정화 시간이 필요하며, 생산 효율이 낮아 경제성이 떨어진다는 단점을 가지고 있다. 앞서 문제점을 개선하기 위하여, 본 연구팀은 테일러 쿠에트 반응기를 이용하여 양극재를 제조할 수 있는 고속 공침 공정을 도입하였다. 1리터급 테일러 쿠에트 반응기로부터 최적화된 공정 변수 및 시뮬레이션 결과를 통해 50리터급 반응기의 공정 조건을 확립 후 전구체 제조실험을 수행하였다. 그 결과, 체류시간 2시간에서 탭밀도가 2.0 근처인 10μm 이상의 대입경 NCM 양극 전구체를 성공적으로 합성하였다. 제조된 NCM 양극재의 특성분석을 실시한 결과, 상용품 대비 대등하거나 그 이상으로 나타났다. 차후 신 공침 공정 기술을 상용화 공정에 적용할 예정이며, 이는 NCM 양극재의 품질 및 생산성 향상에 기여할 것으로 기대된다.
저자 박혜원, 황보근, 남상철, 송정훈
소속 포항산업과학(연)
키워드 공정합성
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