일반기술

리튬 이차전지용 양극의 제조 방법

* 구성 및 원리 본 기술은 리튬 이차전지용 양극의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 천이금속 산화물의 리튬 이차전지용 양극을 금속간화합물 분말제조에 사용되는 기계적 합금화를 이용하여 전처리 없이 보다 낮은 온도의 고상반응에 의해 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 기술의 제조방법은 리튬산화물, 리튬수산화물, 리튬질산화물로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 리튬 화합물 분말과 망간산화물, 망간탄화물로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 망간 화합물 분말을 혼합하고, 이 혼합물을 스테인레스 강 볼 또는 텅스텐 카바이드 볼을 사용하고 그 분위기가 산소 분위기인 볼 밀내로 도입하여 기계적 합금화를 수행하는 순서로 이루어진다. * 기술적 배경 최근 급성장한 반도체 기술과 정보화 산업의 발달로 인하여 개인용 통신기기 및 컴퓨터를 비롯한 각종 전자기기들은 점차 소형화, 박형화의 추세로 개발 및 생산되고 있다. 이것은 휴대 및 사용을 용이하게 할뿐만 아니라 공간 및 위치의 제약 없이 정보의 생산과 교환을 가능하게 한다. 그러나 이러한 첨단기기들을 작고 가볍게 제작하는데 있어서 전지가 차지하는 부피와 무게는 전자기기의 초소형화 및 초박형화의 장애요인이 되고 있으며 지금까지도 극복해야 할 과제 중의 하나이다.리튬(lithium) 이차전지는 기존의 Ni-Cd 이차전지, 연산축전기, 알카라인(alkaline)이차전지에 비하여 높은 에너지 밀도, 긴 저장수명(long shelf-life), 높은 방전전압(3.5∼4V) 등 많은 장점을 가지고 있다. 그러므로, 동일한 부피 내에 고용량의 전기에너지를 저장할 수 있으며, 소형의 전지로도 기존의 전지가 갖는 에너지를 발생시킬 수 있어서 최근의 소형화, 박형화, 경량화 추세의 고성능 전자기기의 주전원 및 예비전원으로써 이용분야가 매우 다양하다. 또한 리튬 치차 박막전지는 전지 자체의 소형화 및 박형화가 가능하므로 공간 이용 효율을 극대화할 수 있어 기존의 전지 반응 기구로는 불가능한 반도체 실장전지(on-chip battery)의 제작이 가능하다. 본 기술은 이러한 필요성에 의해 개발되었다.* 적용제품 및 관련시장 본 기술은 리튬 이차전지를 제조하는 방법의 일종으로서, 주지하다시피 리튬 이차전지는 노트북 컴퓨터, 휴대폰, 카셋트, 피디에이, PMP 등 각종 휴대가능한 전자기기에 거의 다 사용된다고 해도 과언이 아닐정도로 그 시장성이 높으며, 본 기술은 이러한 분야에 적용될 것을 예상할 수 있다. * 특징 및 장점 본 기술은 다음과 같은 특징 및 장점이 있다. 1) 이종 분말의 혼합을 위한 별도의 공정이 필요 없으므로 기존의 전처리 과정을 생략할 수 있다.2) 고상 반응에 필요한 에너지의 일부를 충돌에너지에 의해 제공함으로 합성 온도와 시간을 낮출 수 있다.3) 용융점과 같은 물리적 특성이 상이한 원소들로부터 정확한 조성의 화합물을 합성할 수 있다.4) 극미세 분말을 얻을 수 있으므로 리튬 이차전지의 사이클 특성을 향상시킬 수 있다.