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LMFP의 단점을 극복하기 위해
코팅및 도핑,나노화,코어쉘구조 공정이 도입되게 되는데요
우선 코팅부터 알아보겠습니다.
양극재를 코팅하기위해 표면을 연마세정합니다.
전구체에 7나노 단위의 탄소원을 분말형태로 도포하여
연마세화후 건조한 다음 탄소피복중간체를 만들어내게되는데
이후 도핑 원소를 포함하여 실온냉각하게됩니다.
위와 같이 코팅공정을 거친 양극재는 다음과 같은 장점을 가지게 됩니다.
리튬이온 확산 속도가 빨라져 전자와 이온의 이동속도가 증가합니다.
리튬이온의 확산 채널을 증가시키기 때문에 가능한것인데
리튬이온의 확산속도와 전기전도성이 낮은 LMFP에 매우 적합한 방식입니다.
또한 코팅층이 양극재와 전해액의 접촉을 막아주기 때문에
망간용출도 억제하게됩니다.
그러나 탄소의 비율이 증가할수록 양극재의 비중이 줄어들기때문에
에너지밀도를 생각하면서 투입해야합니다.
두번째는 도핑인데요
도핑에는 많은 물질이 있지만 현재 주목받는것은 Mg(마그네슘)입니다.
Mg2는 양극재 구조의 Mn2및 Fe2 반지름보다 작기때문에
Li-O의 결합길이를 늘리게되고 리튬 이온과 전자의 속도가 증가하게됩니다.
또한 망간용출 억제의 효과도 가지고 있어 최적의 물질이라 할 수 있겠습니다.
세번째는 나노화입니다.
양극재를 나노단위로 제조하게되면
내부에서 Li이온의 경로가 좁아지게 되고
Li이온의 이동속도가 증가하게됩니다.
또한 비표면적이 넓어지고 전해액이 잘 스며들어
집전체와 양극재의 접촉면적도 넓어지게 되면서
자연스럽게 리튬이온 속도와 전자의 전도성이 증가하게됩니다.
네번째는 코어쉘 구조입니다.
코어쉘구조란 위그림과 같이 코어는 망간의 함량을 높이고
쉘은 망간의 함량을 낮추어 사용됩니다.
이 구조를 쓰는 이유는 겉면에 망간의 함량이 낮다면
망간용출을 억제할 수 있기 때문입니다.
그러나 코어쉘 구조를 만들기 위해서는 제조공정이 추가되어 복잡해지고
제조비용증가로 이어지게 됩니다.
그리고 위와 같은 노력들은 기존 양극재에도 도입되었던 방법이며
LMFP의 단점들은 아직도 극복이 되지 않고 있어 현재도 양산화에는 문제가 있습니다.
1부 링크
https://www.ppomppu.co.kr/zboard/view.php?id=car&no=913860
2부 링크
https://www.ppomppu.co.kr/zboard/view.php?id=car&no=913908
4부 링크
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4부 그래서 LMFP를 쓰겠다는거야 말겠다는거야
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작년 여름부터 CATL이 M3P배터리를 내세우기 시작하는데CATL이 내세우고 있는 M3P배터리는&
https://www.ppomppu.co.kr/zboard/view.php?id=car&no=913937
4부로 이어집니다..... | 
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