LFP 제조 최적화 및 활물질 재생
공침 기반 LFP 제조조건을 개선하고, 탄소 코팅층 재생을 통한 불량 양극재 성능 회복을 검토한 소재개발 연구입니다.
연구 개요
공침 기반 LFP의 제조조건을 수립하고, 초기 방전용량 향상을 위한 공침, 열처리 및 전극 제조 공정 변수를 검토했습니다. 별도 연구에서는 탄소 코팅이 불균일한 불량 LFP를 대상으로 탄소층 제거, 재코팅, 재소성에 따른 성능 회복 가능성을 평가했습니다.
Manufacturing
공침 및 열처리, 슬러리 혼합 조건 개선
Regeneration
불량 활물질의 탄소 코팅층 재생
문제 정의
제조조건을 초기 설정했을 때에는 목표한 방전용량을 확보하기 어려웠습니다. 전구체 조성과 공침 조건뿐 아니라 예비 열처리, 도전재 분산 및 전극 제조 방식에 따라 성능이 달라질 수 있어 변수를 단계적으로 검토했습니다.
재생 연구의 별도 과제
탄소 코팅이 불균일한 LFP에서 기존 코팅층을 제거하고 재형성하는 공정만으로 성능을 회복할 수 있는지 검토했습니다.
공정조건 최적화
예비 열처리 350°C와 500°C 조건을 비교하고, 전극 제조 단계에서는 도전재 선분산과 혼합 순서를 조정했습니다. 공침 단계의 H₂O₂/NH₄OH 투입 방식에 대한 비교 실험도 수행했습니다.
코팅층 재생 및 평가
불량 LFP의 기존 탄소 코팅층을 제거하고 탄소원을 재도입해 Ar 분위기에서 재생 열처리를 진행했습니다. 재생 전후의 구조 및 전기화학 성능을 비교해 회복 가능성을 검토했습니다.
주요 성과
제조 공정변수 검토를 통한 초기 방전용량 개선 사례 (첨부 자기소개서 기준)
탄소 코팅층 재생 연구에서 확보한 초기 방전용량 (첨부 이력서 기준)
본인 기여
합성–전극–셀 평가 연결
시료 제조, 공정변수 비교, 구조 및 조성 분석, 전극 제조, 셀 평가를 수행했습니다. 공침 조건 개선과 전극 분산 조건 검토 과정에서는 팀원과 실험 데이터를 공유하며 비교 실험을 진행했습니다.
핵심 인사이트
LFP의 초기 성능은 활물질 합성 조건만이 아니라 탄소 코팅, 도전재 분산, 전극 제조 및 열처리 이력의 영향을 함께 받습니다. 공정 단계 간 영향을 분리해 검증하면서 최적화 방향을 도출하는 역량을 강화했습니다.