슬롯다이 롤투롤 공정에 이용을 위한 리튬이온전지의 양극 활물질에 대한 건조 성능에 관한 연구

Abstract

스피넬 타입 LiMn2O4가 처음 개발된 이래로 지난 10년간 스피넬 타입 LiMn2O4의 사용은 매우 광범위하게 확장 되었다. 스피넬 타입 LiMn2O4는 율속 특성이 높고, 높은 안전성을 가지며, 저가이기 때문에 다른 양극 활물질에 비해 각광을 받아 왔다. 최근, 스피넬 타입 LiMn2O4의 가격을 낮추고, 작동 전압을 높이고, 전기 화학적 특성을 높이기 위한 연구 개발이 활발히 이루어 지고 있다. 이 논문에서는, 특히 근적외선 건조 공정을 이용하여 스피넬 타입 LiMn2O4 박막 전극을 제조하는 건조 성능에 대하여 분석했다. 근적외선을 이용한 건조 공정은 향후 리튬 이차 전지를 제작하는 롤투롤 공정에 사용이 적합한 것으로 기대되고 있다. 기존의 열풍 건조 시스템을 이용한 건조 공정에 비해, 이 논문에서 제안된 근적외선 건조 시스템은 건조 공정의 시간이 감소되고 그 용량 또한 향상 시키는 것으로 확인 되었다. 이는 근적외선 건조 시스템을 이용하여 스피넬 타입 LiMn2O4의 박막을 건조 하는 경우, 분자들 사이의 간격이 기존보다 더 넓어 지는 것에 기인한 것으로 유추된다. 이러한 공간의 형성은 리튬 이온이 삽입과 탈리 반응을 할 때 확산이 빨리 이루어 질 수 있도록 확산 공간을 확보하는 것으로 볼 수 있다.