화학뉴스

Nihon Spindle은 LiB(Lithium-ion Battery)의 3원계 양극재를 활용한 수계 슬러리에 탄산가스를 가압해 다량으로 용해시킴으로써 알칼리 성분을 단시간에 중화시키데 성공했다.
슬러리의 pH 값을 4-9로 제어함으로써 알루미늄 집전체의 용해가 발생하지 않고 수계로 양극 제조공정을 구축할 수 있도록 했다.
Nihon Spindle은 산업기술종합연구소와의 공동으로 기존의 NMP(N-Methylpyrrolidone) 용제를 활용한 유기용매계 슬러리와 동일하게 AI 집전체를 활용할 수 있고 배터리 특성이 뛰어난 전극을 제작했다.
탄산가스에 중화제를 활용함으로써 염산 및 황산 등을 사용하지 않고 단시간에 안전하게 NCM(니켈코발트망간)계 정극 소재를 통한 중화를 실행할 수 있다.
수계 슬러리를 활용해 제작한 정극은 뛰어난 배터리 특성을 나타냄과 동시에 환경부하 저감 및 현장 작업자의 안전성을 향상시킬 수 있다. 중화된 슬러리는 안정적이며 기전에 사용되고 있는 AI 집전체에 도포할 수 있다.
자동차용 및 통신단말기에 사용하는 LiB는 고용량에 높은 안전성 요구되고 있다.
다만, 3원계 정극 소재는 현재의 정극 제조공정에서 NMP를 용매로 하는 유기용제계로 전극을 제조하기 때문에 환경 및 작업자에 대한 부담이 우려되고 있다.
Nihon Spindle은 그동안 캐비테이션(Cavitation) 효과를 활용해 전극활물질의 부드러운 부분이 가능한 연속식 혼련 장치인를 상품화하고 있으며 2017년 신기술을 해당제품과 일체화시켜 프로세스를 혁신할 방침이다.
EU(유럽연합) 국가에서는 NMP에 대한 규제가 강화되고 있어 앞으로 수계 정극 제조공정에 대한 대체가 이루어질 것으로 예상되고 있다. (L)