포스텍 김경덕 교수 연구팀이 강원대, 포스코홀딩스, 인도공대 봄베이와 함께 양극재(NCM613)를 굽는 동안 분위기 가스를 공기에서 산소로 단계적으로 바꿔 단결정 입자를 만드는 방법을 개발했다. 산소 농도가 높을수록 입자 경계의 이동 속도가 느려진다는 점을 실험과 시뮬레이션으로 확인하고, 950℃에서 6시간 중 앞 4시간은 공기, 나머지 2시간은 산소로 바꿔 구웠다. 이렇게 만든 양극재는 45℃에서 100회 충방전 후 83.04%의 용량을 유지해, 공기나 산소 한 가지로만 구운 경우(약 77%)보다 높았다. 반대로 산소를 먼저 넣고 공기로 바꾸면 입자 속에 빈틈이 남아 용량 유지율이 80.89%로 낮아졌다.
핵심
- 공기 4시간, 산소 2시간으로 분위기를 순차 전환하는 소성법으로 단결정 NCM613 양극재를 제조했다.
- 산소 농도가 높을수록 입자 경계 이동이 느려져, 6시간 소성 시 공기 중 입자(2.75㎛)가 산소 중 입자(1.04㎛)보다 약 2.6배 크게 자랐다.
- 순차 소성 양극재는 45℃ 100회 충방전 후 83.04%의 용량을 유지해 단일 분위기 소성(약 77%)보다 높은 유지율을 보였다.
- 산소를 먼저, 공기를 나중에 적용하면 입자 내 빈틈이 남아 용량 유지율이 80.89%로 오히려 낮아졌다.
원문 · 전자신문 — 포스텍, 공기로 굽다가 산소로 바꾸는 '순차 소성'으로 단결정 양극재 수명 높이는 기술 개발
원문을 Claude 가 요약·정리하고 코드 검사(원문에 없는 수치·화학식, 가격, 상대 시점, 투자 권유, 과장 표현 차단)를 통과한 글입니다. 연구의 주장과 평가는 원 논문·발표처의 것입니다. 오류는 contact@qpx.kr.
