AC6753 LiNiCoMnO2 (NCM111) 단면 코팅 알루미늄 호일

LiNiCoMnO2 (NCM111) 단면 코팅 알루미늄 호일 설명

리튬이온 배터리 전극용으로 설계된 복합 소재인 LiNiCoMnO2(NCM111) 단면 코팅 알루미늄 호일은 알루미늄 호일의 구조적, 기능적 장점과 정밀하게 적용된 NCM111(LiNiCoMnO2) 양극층을 결합한 제품입니다. 알루미늄 호일 기판은 뛰어난 전기 전도성(저항률 ~2.65×10^-8 Ω-m)과 기계적 견고성을 제공하여 전극 제작 및 배터리 작동 중에 효율적인 전류 수집과 구조적 무결성을 보장합니다. 일반적으로 50~150μm 두께의 NCM111 코팅은 슬롯 다이 코팅 또는 닥터 블레이드와 같은 기술을 통해 한 면에 균일하게 증착된 후 캘린더링을 통해 최적의 밀도(≥3.2g/cm3)와 접착력을 달성합니다.

NCM111 층은 리튬과 전이 금속(Ni, Co, Mn) 산화물 층이 번갈아 가며 나타나는 잘 정의된 층상 α-NaFeO2 결정 구조(공간 그룹 *R-3m*)를 특징으로 합니다. 이 구성은 최소한의 격자 변형(~1~2%)으로 가역적인 리튬 이온 인터칼레이션/인터칼레이션을 용이하게 하여 안정적인 사이클링 성능에 기여합니다. 이 소재의 균형 잡힌 전이 금속 비율(Ni: Co: Mn = 1:1:1)은 불활성 대기에서 산소 방출 온도가 200°C를 초과하는 열 안정성을 유지하면서 적당한 에너지 밀도(0.1C에서 ~160 mAh/g)를 보장합니다. 단면 코팅 설계는 코팅되지 않은 면의 전해질로부터 활성 물질을 분리하여 계면 측면 반응을 최소화하여 고전압(>4.3V)에서 기생 리튬 도금 및 전해질 분해를 줄입니다.

전도성 탄소 첨가제(예: Super P) 및 폴리머 바인더(예: PVDF)와 같은 표면 변형이 코팅에 통합되어 전자 투과 및 기계적 응집력을 향상시킵니다. 알루미늄 호일의 매끄러운 표면(Ra <0.2 μm)은 균일한 코팅 분포를 보장하며, 높은 인장 강도(>150 MPa)는 압연 또는 적층 공정 중 변형을 방지합니다. 또한 이 복합 구조는 계면 전하 이동 저항 값이 30Ω-cm2 미만으로 전기 화학적 호환성이 뛰어나 높은 전류 밀도(예: 2C)에서도 효율적인 이온 수송을 가능하게 합니다. 또한 알루미늄 기판 고유의 내식성은 유기 전해질의 산화적 열화를 최소화하여 장기적인 작동 내구성을 보장합니다.

LiNiCoMnO2(NCM111) 단면 코팅 알루미늄 호일 애플리케이션

LiNiCoMnO2(NCM111) 단면 코팅 알루미늄 호일은 첨단 리튬 이온 배터리 시스템의 핵심 구성 요소로, 고유한 구조 및 전기 화학적 특성을 활용하여 다양한 응용 분야에서 성능을 향상시킵니다. 이 제품은 알루미늄 호일 기판의 한 면에 균일한 NCM111 양극층을 통합하여 에너지 밀도, 기계적 안정성 및 계면 효율을 최적화하는 설계를 채택하고 있습니다.

전기 자동차(EV)에서 이 소재는 고에너지 밀도 배터리 팩의 핵심 소재로, 단면 코팅으로 전극 무게와 두께를 줄이면서도 강력한 전류 수집을 유지합니다. 알루미늄 호일의 높은 전도성은 효율적인 전자 수송을 보장하여 전기차 가속 및 회생 제동에 중요한 빠른 충전 및 방전 속도를 지원합니다. 또한 분리된 활성층의 계면 저항이 최소화되어 기생 반응을 완화하여 장거리 전기차의 핵심 요건인 고전압 작동(≥4.3V)에서 사이클 수명을 연장합니다.

스마트폰, 태블릿, 노트북과 같은 소비자 가전제품의 경우 호일의 작고 가벼운 디자인 덕분에 배터리 용량에 영향을 주지 않으면서도 기기를 더 얇게 만들 수 있습니다. NCM111 코팅의 균형 잡힌 Ni-Co-Mn 비율은 안정적인 열 거동을 보장하여 급속 충전 중 과열 위험을 줄여줍니다. 전도성 탄소 첨가제와 같은 표면 개질은 속도 성능을 더욱 향상시켜 게임이나 비디오 스트리밍과 같은 집중적인 작업 중에도 높은 전력 수요를 견딜 수 있게 해줍니다.

에너지 저장 시스템(ESS)에서 이 소재는 그리드 안정화 및 재생 에너지 통합에 사용되는 대규모 리튬 이온 배터리를 지원합니다. 알루미늄 기판의 내식성과 기계적 내구성은 변동하는 환경 조건에서 수명을 보장하며, NCM111 층의 적당한 에너지 밀도(~160mAh/g)와 열 안정성(산소 방출 >200°C)은 고정식 스토리지의 안전 및 신뢰성 요건에 부합합니다.

호일의 기계적 유연성과 얇은 프로파일은 구부릴 수 있는 배터리 설계에 적합한 플렉서블 및 웨어러블 전자기기를 비롯한 새로운 애플리케이션에 적합합니다. 단면 코팅은 전기 화학적 성능의 저하 없이 곡면이나 신축성 장치와 같은 색다른 폼 팩터에 통합할 수 있습니다.

또한 배터리 프로토타이핑 및 연구에서 이 포일은 재현 가능한 형태와 잘 정의된 인터페이스 특성 덕분에 새로운 전해질, 코팅 또는 도핑 전략을 테스트하기 위한 표준화된 전극 플랫폼으로 사용됩니다. 알루미늄 기판은 폐쇄 루프 시스템에서 효율적으로 회수하여 재사용할 수 있기 때문에 재활용 공정과의 호환성도 순환 경제 이니셔티브와도 부합합니다.

LiNiCoMnO2(NCM111) 단면 코팅 알루미늄 호일 포장

당사의 제품은 재료 치수에 따라 다양한 크기의 맞춤형 상자에 포장됩니다. 작은 품목은 PP 상자에 안전하게 포장하고, 큰 품목은 맞춤형 나무 상자에 넣습니다. DHL은 운송 중 최적의 보호를 위해 맞춤형 포장과 적절한 완충재 사용을 엄격하게 준수합니다.

포장: 상자, 나무 상자 또는 맞춤형.

참고용으로 제공된 포장 세부 정보를 검토하시기 바랍니다.

제조 공정

1. 간단한 제조 공정 흐름

2. 테스트 방법

(1) 화학 성분 분석 - 순도 요건 준수를 보장하기 위해 GDMS 또는 XRF와 같은 기술을 사용하여 확인합니다.

(2) 기계적 특성 시험 - 재료 성능을 평가하기 위한 인장 강도, 항복 강도 및 연신율 시험을 포함합니다.

(3) 치수 검사 - 두께, 너비, 길이를 측정하여 지정된 허용 오차를 준수하는지 확인합니다.

(4) 표면 품질 검사 - 육안 및 초음파 검사를 통해 스크래치, 균열, 내포물 등의 결함을 확인합니다.

(5) 경도 테스트 - 재료의 경도를 측정하여 균일성과 기계적 신뢰성을 확인합니다.

자세한 내용은 SAM 테스트 절차를 참조하세요.

LiNiCoMnO2 (NCM111) 단면 코팅 알루미늄 호일 FAQ

Q1. 양면 코팅 대신 단면 코팅을 사용하는 이유는 무엇인가요?

단면 코팅은 전극의 무게와 두께를 줄여주며, 이는 가볍거나 유연한 디자인이 필요한 애플리케이션(예: 웨어러블 전자기기)에 매우 중요합니다. 또한 재료 비용을 낮추고 제조를 간소화하며, 코팅되지 않은 면은 알루미늄과 전해질의 직접적인 접촉을 방지하여 고전압(>4.3V)에서 부식 및 기생 반응을 줄입니다.

Q2. 코팅은 어떻게 적용되나요?

NCM111 슬러리(활성 재료, 전도성 탄소, PVDF 바인더)는 슬롯 다이 또는 닥터 블레이드 기술을 통해 균일하게 코팅된 후 건조 및 캘린더링을 거쳐 최적의 밀도(≥3.2 g/cm³)를 달성합니다. 정밀 제어를 통해 코팅 균일성(Ra <0.2 μm)과 접착력을 보장합니다.

Q3. 이 소재의 주요 장점은 무엇인가요?

높은 전도성: 알루미늄의 낮은 저항률(~2.65×10^-8 Ω-m)은 효율적인 전류 수집을 보장합니다.

기계적 내구성: 포일의 인장 강도(>150MPa)는 전극 캘린더링과 셀 조립을 견뎌냅니다.

전기화학적 안정성: NCM111 층의 균형 잡힌 전이 금속 비율(1:1:1)은 열 안정성(산소 방출 >200°C)과 함께 적당한 에너지 밀도(0.1C에서 ~160mAh/g)를 제공합니다.

계면 효율: 절연 코팅으로 리튬 도금 및 전해질 분해를 최소화하여 사이클 수명을 향상시킵니다.

관련 정보

1. 일반적인 준비 방법

LiNiCoMnO2(NCM111) 단면 코팅 알루미늄 호일의 제조에는 재료 합성, 슬러리 배합 및 정밀 코팅 기술이 통합된 다단계 공정이 포함됩니다. 처음에는 황산니켈(NiSO4-6H2O), 황산코발트(CoSO4-7H2O), 황산망간(MnSO4-H2O)의 수용액을 1:1의 몰비로 혼합하는 공침법을 통해 NCM111 양극 분말(LiNiCoMnO2)이 합성됩니다:1:1 몰 비율로 혼합하여 제어된 pH(10-12)와 온도(50-60°C)에서 수산화물 전구체(NiCoMn(OH)2)를 침전시킵니다. 그런 다음 이 전구체를 1:1.05 몰 비율로 수산화 리튬(LiOH-H2O)과 혼합하고 900-950°C에서 12-15시간 동안 산소 흐름 하에서 하소하여 층상 NCM111 구조를 형성합니다.

전극 제작을 위해 NCM111 분말을 전도성 탄소(예: Super P, 3~5 wt%) 및 폴리비닐리덴 플루오르화물(PVDF, 2~3 wt%) 결합제와 N-methyl-2-피롤리돈(NMP)에 용해하여 균질한 슬러리를 형성합니다. 슬러리는 슬롯 다이 또는 닥터 블레이드 기술을 사용하여 전처리된 알루미늄 호일(두께 10-20 μm, Ra <0.2 μm)의 한 면에 균일하게 코팅되어 50-150 μm의 코팅 두께를 달성합니다. 코팅된 호일은 80-120°C에서 건조하여 용매를 증발시킨 다음 5~10MPa 압력으로 캘린더링하여 전극 밀도(≥3.2g/cm3)와 접착력을 향상시킵니다.

주요 혁신 기술로는 플라즈마 세척 또는 화학적 에칭을 통한 알루미늄 호일 표면 전처리를 통해 슬러리 습윤성 및 계면 결합을 개선하는 것이 있습니다. 코팅 후 열 어닐링(200-300°C)을 적용하여 NCM111 층을 더욱 안정화시키고 잔류 응력을 줄일 수 있습니다. 레이저 두께 측정기 및 박리 강도 테스트와 같은 품질 관리 조치를 통해 균일성(코팅 두께 오차 ±2μm)과 기계적 무결성(접착 강도 >1.5 N/cm)을 보장합니다. 단면 설계는 재료 낭비를 최소화하고 셀 조립 라인에 통합을 간소화하며, 코팅되지 않은 알루미늄 면은 전류 수집 및 탭 용접을 위해 깨끗한 상태를 유지합니다. 이 방식은 확장성, 비용, 성능의 균형을 유지하여 첨단 리튬 이온 배터리를 위한 고효율 전극을 대량 생산할 수 있습니다.