기관·연구자 한국원자력연구원(KAERI) 중성자과학부 · 김형섭 박사TRL TRL 4 · 실험실 규모 소재 핵심성능 평가
본 소결 전 전처리
200~300℃
한 단계만 추가도핑·코팅 첨가제 불요 · Eutectic Li salt 사용 시 더 낮게
이런 기업에 필요한 기술입니다
하이니켈 양극재 제조사차량용 장수명 소재
전기차·전장 부품사장수명 리튬이차전지
화공·정밀화학 기업전처리 공정 라이선스
소재 분석 기업나노 결함 정량 프로토콜
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기술정의 · 작동원리
하이니켈 양극은 합성 중 생긴 원자·나노 규모 결함(기공)이 미세 균열의 씨앗이 되어 수명을 깎습니다. 본 기술은 전구체(LiOH + TM(OH)₂)를 200~300℃에서 1차 저온 소결한 뒤 기존과 같은 2차 소결을 진행해 결함을 억제하고, 소각 산란(X선·중성자로 나노 기공을 세는 분석)으로 정량해 제어합니다.
기존 열처리(위, 불균일 반응·나노 기공 형성) vs 저온 전처리(아래, 균일 반응·기공 억제)
결함을 숫자로소각 산란으로 나노 기공 정량·제어
첨가제 불요도핑·코팅 없이 전처리 한 단계
공정 그대로기존 공정 설계·설비에 바로 적용
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경쟁기술 대비 차별성
수명을 첨가제로 사지 않고, 보이지 않던 결함을 세어 줄입니다.
기존 하이니켈 합성본 기술결함 진단나노 기공으로 커지는 과정 정량 불가소각 산란으로 정량화 → 제어 변수로 사용수명 개선도핑·코팅 의존 → 비용↑, 에너지밀도 손실첨가제 없이 전처리로 결함 최소화공정 적용새 첨가제·공정 도입 시 라인 변경전처리 단계만 추가 — 라인 유지
기술소개서나노 결함(기공)을 제어해 수명을 늘린 하이니켈계 층상형 양극활물질KAERI
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주요 성능 결과
SMK 그림 데이터 기준
200~300 ℃
본 소결 전 1차 전처리 온도Eutectic Li salt 사용 시 더 낮게
92.5 %
150 사이클 후 용량 유지율기존 83.5% 대비 · 2.5~4.25 V, 1C
0.1~300 nm
나노 결함(기공) 정량 범위소각 산란 분석으로 정량화
150 사이클 용량 유지율 92.5% vs 83.5% (2.5~4.25 V, 1C)
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적용분야 및 기대효과
라인을 바꾸지 않고 수명만 올리는 공정 라이선스형 기술 — 양극재 제조사의 도입 장벽이 낮습니다.
하이니켈 양극재 182.3억 달러 ('26)CAGR 12.99%
양극재 전체 2377.8억 달러 ('25)CAGR 11.5%
소재 전처리 공정라이선스 화공·정밀화학
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관련 특허
출원(등록)번호발명의 명칭상태출원인10-2023-0072806양극활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지출원한국원자력연구원
