LiNiCoMnO2 타겟 설명
LiNiCoMnO2(NCM)는 전기화학 사이클 동안 효율적인 리튬 이온 확산을 가능하게 하는 육각형 격자를 형성하는 *R-3m* 공간 그룹의 결정 구조가 특징인 층상 산화물 음극 소재입니다. 리튬, 니켈, 코발트, 망간 산화물로 구성되어 있으며, 전이 금속(Ni, Co, Mn)의 상대적 비율이 전기화학적 및 구조적 거동에 직접적인 영향을 미칩니다. NCM811(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)과 같은 변형에서 볼 수 있듯이 니켈 함량이 높을수록 비용량(0.5C에서 ~172mAh/g)을 높여 에너지 밀도를 우선시하지만 고온에서의 산소 손실과 반복되는 충전/방전 주기 동안 격자 불안정성과 같은 과제가 발생합니다. 계층화된 α-NaFeO2 프레임워크는 리튬 이온 이동을 위한 접근 가능한 경로를 제공하지만, 상 전이(예:O3→O1) 및 이방성 부피 변화(~5% 변형)로 인한 미세 균열 형성과같은 구조적 열화 메커니즘은여전히 중요한 한계로 남아있습니다.
이러한 문제를 해결하기 위해 고급 수정은 재료의 원자 구조를 안정화시키는 데 중점을 둡니다. 인산나트륨(PN)과 같은 표면 코팅은 전해질 분해를 완화하고 고전압(최대 4.6V)에서 산소 방출을 억제하는 보호 장벽을 형성하여 열 폭주 시작 온도(125.9°C에서 184.8°C)를 크게 지연시킵니다. 동시에 티타늄, 마그네슘, 니오븀과 같은 원소를 결정 격자에 통합하는 고엔트로피 도핑 전략은 축방향 변형률(0.5% 미만)을 줄이고 균열 전파를 방지하여 기계적 복원력을 향상시킵니다. 이러한 '제로 변형' 거동은 장시간의 사이클에도 구조적 무결성을 유지하여 500 사이클 후에도 95% 이상의 용량 유지율을 달성합니다. 또한 나노 구조 기술은 전기화학적으로 활성인 면(예: 나노시트의 {010} 평면)을 노출시켜 계면 저항을 낮추고 속도 성능을 개선함으로써 이온 수송 동역학을 최적화합니다.
니켈 함량과 안정성 사이의 고유한 상충 관계에도 불구하고 산소 프레임워크를 강화하기 위한 이중 음이온 도핑(예: 불소 및 황)과 같은 원자 규모 엔지니어링의 혁신은 에너지 밀도와 열화를 분리하여 고용량 NCM 변형이 견고한 열 및 기계적 특성을 유지할 수 있는 잠재력을 보여줍니다. 이러한 발전은 에너지 저장 효율과 장기적인 작동 내구성의 균형을 맞추기 위한 화학적으로 조정 가능한 플랫폼으로서의 역할을 강조합니다.
LiNiCoMnO2 대상 애플리케이션
1. 전기 자동차(EV): NCM 기반 리튬 이온 배터리는 높은 비용량(~250mAh/g)과 에너지 밀도(>400Wh/kg)로 인해 전기 자동차에 광범위하게 사용되며, 이는 주행 거리와 출력을 직접적으로 향상시킵니다. 고니켈 변형(예: NCM811)은 산소 방출을 억제하고 열 폭주 시작 온도를 45%(125.9°C에서 184.8°C로) 지연시키는 피테이트 나트륨(PN) 코팅과 같은 표면 개질을 통해 에너지 밀도와 열 안정성 간의 균형을 맞춥니다. 고엔트로피 코도핑(예: Ti, Mg, Nb, Mo)과 같은 고급 도핑 전략은 격자를 더욱 안정화하여 "제로 스트레인" 동작(축 변형률 <0.5%)과 500 사이클 후 95% 용량 유지를 달성하여 오래 지속되는 EV 배터리에 이상적입니다.
2. 에너지 저장 시스템(ESS): NCM 소재는 고전압(>4.5V)과 망간이 풍부한 저비용 조성물과의 호환성으로 인해 그리드 규모 및 재생 에너지 저장에 매우 중요합니다. 예를 들어 코발트가 없는 리튬이 풍부한 망간 기반 음극(Li1.2Ni0.2Mn0.6O2)은 250mAh/g 이상의 용량과 400Wh/kg의 에너지 밀도를 제공하여 태양광/풍력 시스템의 에너지 공급과 수요의 불일치를 해결해 줍니다. LiYO2와 같은 표면 코팅은 구조적 무결성을 개선하고 계면 저항을 감소시켜 대규모 ESS 애플리케이션에서 안정적인 사이클링을 가능하게 합니다.
3. 고전력 디바이스: 010} 활성 면이 노출된 호두 모양의 나노시트와 같은 나노 구조의 NCM 소재는 리튬 이온 확산 동역학을 향상시킵니다. 이러한 소재는 우수한 속도 성능(10C에서 131.23mAh/g)을 나타내며 전동 공구 및 하이브리드 전기 자동차와 같은 고전력 애플리케이션에 적합합니다.
4. 소비자 가전: 고전압 NCM 변형(최대 4.9V 작동)은 스마트폰, 노트북, 웨어러블 기기용 소형 고에너지 밀도 배터리를 구현합니다. 산화세륨(CeO2) 코팅이 적용된 개량형 NCM811은 전해질로의 산소 방출을 완화하여 용량 저하를 줄이고 디바이스 수명을 연장합니다.
5. 슈퍼 커패시터: 주로 배터리에 사용되지만, 비대칭 슈퍼커패시터에는 NiCo-MOF@MnO2/AC 전극과 같은 NCM에서 영감을 받은 이종 구조가 연구되고 있습니다. 이러한 시스템은 높은 비커패시턴스(15.2F/cm2)와 에너지 밀도(1.191mWh/cm2)를 달성하여 하이브리드 시스템에서 빠른 에너지 전달을 위해 기존 커패시터와 배터리 사이의 간극을 메웁니다.
LiNiCoMnO2 타겟 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 타겟 FAQ
Q1. NCM의 주요 장점은 무엇인가요?
NCM은 높은 에너지 밀도(>400 Wh/kg)와 조정 가능한 전기화학적 특성을 제공합니다. 층상 구조는 빠른 리튬 이온 수송을 지원하며, 인산나트륨 코팅 또는 고엔트로피 도핑과 같은 고급 개질을 통해 열 안정성(예: 125.9°C에서 184.8°C로 열 폭주 지연)과 기계적 탄력성(500 사이클 후 95% 용량 유지)을 향상시킵니다.
Q2. NCM은 주로 어디에 사용되나요?
NCM은 고용량(~250mAh/g)과 주행 거리로 인해 전기자동차(EV) 배터리에 주로 사용됩니다. 또한 재생 에너지 그리드, 고전력 장치(예: 전동 공구), 가전제품(예: 스마트폰)을 위한 에너지 저장 시스템(ESS)에도 전력을 공급합니다.
Q3. NCM은 다른 양극재와 어떻게 다른가요?
리튬인산철(LFP)과 달리 NCM은 에너지 밀도는 높지만 열 안전성을 위해 안정화가 필요합니다. 리튬 코발트 산화물(LCO)과 비교하면 코발트 의존도와 비용을 줄이면서 성능을 유지합니다.
관련 정보
1.일반적인 준비 방법
LiFePO4 양면 코팅 알루미늄 호일의 제조는 리튬 인산철 분말, 카본 블랙과 같은 전도성 첨가제, 폴리비닐리덴 플루오르화물(PVDF)과 같은 폴리머 바인더를 N-methyl-2-피롤리돈(NMP) 같은 용매에 용해하여 균일한 슬러리를 형성하는 것으로 시작됩니다. 그런 다음 슬롯 다이 또는 롤투롤 코팅과 같은 정밀한 기술을 사용하여 이 슬러리를 고순도 알루미늄 호일 양면에 균일하게 코팅합니다. 코팅 후 호일은 건조 과정을 거쳐 용매를 제거하고 활성 물질 층을 응고시킵니다. 건조된 호일은 밀도, 기계적 강도 및 전기 화학적 성능을 향상시키기 위해 캘린더링 과정을 거칩니다. 마지막으로 코팅된 호일은 리튬 이온 배터리 셀 조립, 연구 또는 생산에 사용하기 위해 원하는 크기로 슬릿 또는 펀칭됩니다. 이 전 과정에서 엄격한 품질 관리를 통해 코팅 균일성, 접착력 및 재료 일관성을 보장합니다.
