AC6758 LiNiCoMnO2(NCM622) 단일면 코팅 음극 전극 디스크

LiNiCoMnO2(NCM622) 단면 코팅 양극 전극 디스크 설명

LiNiCoMnO₂(NCM622) 단면 코팅 양극 전극 디스크는 높은 에너지 밀도와 전기 화학적 안정성을 위해 설계된 특수 리튬 이온 배터리 부품입니다. 이 양극재는 화학량론이 LiNi₀.₆Co₀.₂Mn₀.₂O₂인 리튬과 전이 금속 산화물이 교대로 층을 이루는 α-NaFeO₂ 구조(공간 그룹 *R-3m*)로 결정화됩니다. 이 구성은 효율적인 리튬 이온 인터칼레이션 및 디인터칼레이션을 촉진하여 0.1C 속도에서 ~170-190 mAh/g의 가역적 비용량을 제공합니다. 두께 15μm의 알루미늄 호일 기판은 전도성이 높은 집전체 역할을 하며, 낮은 전기 저항(~2.65×10-⁸ Ω-m)과 견고한 기계적 강도(인장 강도 150MPa 이상)로 전극 제작 및 셀 조립 시 구조적 무결성을 보장합니다.

일반적으로 60~100μm 두께의 단면 코팅은 NCM622 분말, 전도성 탄소 첨가제(예: 3~5wt% 카본 블랙), 폴리비닐리덴 불화물(PVDF) 바인더로 구성되며 슬롯 다이 코팅 또는 닥터 블레이드 등의 정밀 기술을 통해 균일하게 적용됩니다. 제어 압력(5~10MPa)에서 코팅 후 캘린더링은 전극 밀도(≥3.5g/cm³)와 접착 강도(>1.8N/cm)를 최적화하여사이클링 중 박리 위험을 최소화합니다. NCM622는 니켈의 고용량 기여도와 코발트의 구조적 안정성 및 망간의 열 복원력이 균형을 이루며 불활성 조건에서 210°C 이상의 산소 방출 시작 온도를 달성합니다. 원자층 증착(ALD) 또는 미량 도펀트(예: Ti, Mg)를 통한 초박형 Al₂O₃ 코팅과 같은 표면 변형은 높은 전압(최대 4.4V)에서도 기생 반응을 억제하고 전하 이동 저항(R_ct < 35 Ω-cm²)을 줄여 계면 안정성을 향상시킵니다.

이 소재는 사이클링 중에 적당한 부피 변화(~2~4% 격자 변형)를 나타내며, 최적화된 전이 금속 비율로 인해 Li/Ni 양이온 혼합(5% 미만)과 상 전이를 줄입니다. 레이저 두께 모니터링 및 플라즈마 표면 활성화를 포함한 고급 제조 프로토콜은 코팅 균일성(두께 허용 오차 ±2μm)과 효율적인 전해질 침투를 위한 맞춤형 다공성을 보장합니다. 단면 설계로 알루미늄 기판과의 전해질 직접 접촉을 최소화하여 고전압 작동 시 부식 및 리튬 도금을 방지합니다. 이 구성은 알루미늄 호일과 NCM622 층을 폐쇄 루프 공정에서 효율적으로 분리할 수 있어 재활용성에도 부합합니다. 높은 에너지 밀도, 열 복원력, 기계적 내구성을 결합한 이 전극 디스크는 첨단 배터리 연구 및 성능 검증을 위한 견고한 플랫폼의 모범을 보여줍니다.

LiNiCoMnO2(NCM622) 단면 코팅 양극 전극 디스크 애플리케이션

LiNi₀.₆Co₀.₂Mn₀.₂O₂(NCM622) 단면 코팅 음극 디스크는 높은 에너지 밀도, 우수한 전기 화학 성능 및 비용 효율성으로 인해 다양한 리튬 이온 배터리 애플리케이션에서 널리 사용되는 다목적 부품입니다.

전기 자동차(EV)의 영역에서 NCM622는 중요한 양극 소재로 사용됩니다. 니켈이 풍부한 음극의 고용량과 망간 및 코발트가 제공하는 열 안정성 사이의 절충점을 제공하는 균형 잡힌 구성입니다. 이러한 균형 덕분에 NCM622는 에너지 밀도와 안전성이 가장 중요한 전기차 배터리에 적합합니다.

NCM622는 전기차 외에도 스마트폰, 노트북, 태블릿과 같은 휴대용 전자 기기에 사용됩니다. 이 소재의 높은 비용량과 안정적인 사이클링 성능은 가전제품의 중요한 요소인 배터리 수명과 신뢰성을 연장하는 데 기여합니다.

에너지 저장 시스템(ESS)에서 NCM622 기반 음극은 그리드 저장 및 재생 에너지 통합에 사용됩니다. 수많은 충전-방전 주기 동안 일관된 성능을 제공할 수 있기 때문에 장기 에너지 저장 솔루션이 필요한 애플리케이션에 적합합니다.

또한 NCM622는 전고체 배터리(ASSB) 개발에도 활용되고 있습니다. 연구에 따르면 TiO₂-LiF와 같은 소재로 코팅하는 등 표면을 변형하면 계면 안정성 및 이온 전도도와 관련된 문제를 해결하여 ASSB에서 NCM622 음극의 사이클링 안정성과 성능을 향상시킬 수 있다고 합니다.

LiNiCoMnO2(NCM622) 단면 코팅 양극 전극 디스크 패키징

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

포장: 상자, 나무 상자 또는 맞춤형.

참고용으로 제공된 포장 세부 정보를 검토하시기 바랍니다.

제조 공정

1.테스트 방법

(1)화학 성분 분석 - 순도 요구 사항을 준수하는지 확인하기 위해 GDMS 또는 XRF와 같은 기술을 사용하여 확인합니다.

(2)기계적 특성 테스트 - 재료 성능을 평가하기 위한 인장 강도, 항복 강도 및 연신율 테스트를 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 내용은SAM 테스트 절차를참조하세요 .

LiNiCoMnO2(NCM622) 단면 코팅 양극 전극 디스크 FAQ

Q1. NCM에 높은 니켈 함량이 사용되는 이유는 무엇인가요?

고니켈 변형(예: NCM811)은 에너지 밀도(~250mAh/g)를 높이지만 고전압(>4.5V)에서의 산소 손실 및 구조적 열화와 같은 문제에 직면합니다. 표면 코팅(예: 인산나트륨) 및 도핑(예: Ti, Mg)과 같은 혁신 기술은 이러한 문제를 완화하여 열 안정성과 사이클 수명을 개선합니다.

Q2. NCM은 배터리 안전성을 어떻게 향상시키나요?

인산나트륨 코팅과 같은 변형은 열 폭주 시작 온도를 45%(125.9°C→184.8°C) 지연시키고, 고엔트로피 도핑은 격자 변형을 감소시켜(<0.5%) 균열을 방지합니다. 이러한 전략은 극한의 조건에서도 구조적 무결성을 보장합니다.

Q3. NCM은 LFP 또는 LCO 음극과 어떻게 다릅니까?

NCM은 리튬인산철(LFP)보다 에너지 밀도가 높지만 안전을 위해 안정화가 필요합니다. 리튬 코발트 산화물(LCO)에 비해 코발트 의존도와 비용을 줄이면서 성능은 유지합니다.

관련 정보

1.일반적인 준비 방법

LiNi₀.₆Co₀.₂Mn₀.₂O₂(NCM622) 단면 코팅 양극 전극 디스크의 제조에는 최적의 전기화학 성능과 구조적 무결성을 보장하기 위한 일련의 정밀한 단계가 포함됩니다. 먼저 활성 물질인 NCM622 분말은 공침법을 통해 합성됩니다. 이 과정에서 니켈, 코발트, 황산망간 용액을 60:20:20의 몰 비율로 혼합합니다. 그런 다음 수산화나트륨 또는 수산화칼륨 수용액을 용액에 첨가하여 수산화물 전구체인 Ni₀.₆Co₀.₂Mn₀.₂(OH)₂를 침전시킵니다. 생성된 침전물을 여과, 세척하고 80°C~200°C 범위의 온도에서 4~8시간 동안 건조시킵니다. 그 후 건조된 전구체는 300°C~600°C의 대기 용광로에서 8~15시간 동안 열처리를 거쳐 산화물 형태를 얻습니다. 그런 다음 이 산화물을 탄산리튬과 같은 리튬 염과 1:1 ~ 1:1.15의 몰 비율로 혼합하고, 고체 반응을 촉진하기 위해 B₂O₃ 또는 LiCl과 같은 플럭스 첨가제를 사용합니다. 혼합물은 완전히 균질화되고 2단계 소결 과정을 거치게 되는데, 먼저 700°C~800°C의 공기 흐름에서 6~8시간 동안 소결한 다음 850°C~950°C의 산소 흐름에서 8~15시간 동안 소결합니다. 소결 후 제품은 냉각, 분쇄, 325메쉬 스크린을 통해 체질되어 최종 NCM622 분말이 생성됩니다. 그런 다음 이 분말을 전도성 탄소(Super P) 및 폴리비닐리덴 플루오르화물(PVDF)과 같은 바인더를 8:1:1의 중량 비율로 혼합하여 N-methyl-2-pyrrolidone(NMP)을 용매로 사용하여 균질한 슬러리를 형성합니다. 이 슬러리는 닥터 블레이드 코팅과 같은 기술을 사용하여 알루미늄 호일 집전기의 한 면에 코팅됩니다. 코팅된 호일을 70°C에서 3시간 동안 건조하여 용매를 제거한 다음 전극 밀도와 접착력을 높이기 위해 캘린더링합니다. 마지막으로 전극 시트는 직경 15mm의 디스크로 펀칭되어 리튬 이온 배터리용 코인 셀 어셈블리에서 음극으로 사용됩니다.