양성 전극 재료 │ FDK의 바카라 커뮤니티 │ 연구 및 개발 │ FDK Co., Ltd.

고성능 양극 재료

니켈 수소 전지의 양극 재료에는 충전성이 높은 약 10㎛의 구형 수산화 니켈이 사용됩니다.
전도제로는 일반적으로 수산화 코발트가 사용되며 그림과 같이 전지에서 알칼리 전해액에 녹아 수산화 니켈의 표면을 덮습니다.
수산화 코발트는 초기 충전에서 산화되어 전도성이 높은 옥시 수산화 코발트로 변하여 전극의 전도성을 높이는 역할을 합니다.

구형 수산화 니켈

수산화니켈

전지에서 코발트 화합물의 산화

FDK의 고유 기술

FDK에서는 그림과 같이 수산화 니켈에 미리 수산화 코발트를 피복하고 화학 산화시킨 고도전성 코발트 화합물을 피복한 수산화 니켈을 양극 재료로 사용하고 있습니다.
우리의 독자적인 활물질의 특징은 다음과 같습니다.

화학 산화에 의한 Na를 결정 구조에 도입한 특수 결정 구조
코발트의 원자가가 높고 전도성과 내구성이 우수함

고도 전도성 코발트 화합물을 코팅한 수산화 니켈을 사용하는 배터리는 고용량 및 내구성이 뛰어난 고성능 배터리 특성을 가지고 있습니다.

FDK의 분석 사례 소개

당사에서는, 주식회사 후지쯔 연구소의 협력하에,SPring8등의 방사광 X선 장치를 이용한 결정 구조의 해석이나, 주사형 전자 현미경(SEM)이나 투과형 전자 현미경(TEM)을 이용한 관찰을 실시해, 분석 해석 바카라 커뮤니티을 확립했습니다.
이 분석 결과, 화학 산화된 옥시 수산화 코발트는 전기화학 산화된 옥시 수산화 코발트보다 높은 코발트 원자가를 가지며 Na를 포함하는 특정 결정 구조임을 확인했습니다.^※1

※1:ECS Transactions, 66 (8) 19-27 (2015)

방사광 XAFS 분석에 의한 표면 Co층의 원자가 분석 결과

	산화 방법	수산화니에 피복 Co가수		전도성
	산화 방법	전극 제작 후	배터리 충방 전후	배터리 충방 전후
FDK	화학 산화	3.15	3.22	1x10^-1/Ω·㎝
Co첨 가법 (타사)	전기 화학 산화	2.00	2.97	1x10^-4/Ω·㎝

코발트 화합물로 코팅된 수산화 니켈 표면의 STEM 이미지 및 EDX 분석

수산화니켈 표면에 Na와 Co가 공존한 층이 균질하게 피복된 코발트 화합물층을 확인.

코팅된 코발트 화합물의 방사광 XRD에 의한 결정 구조 분석

Na를 결정 내 혼입하여 c축 길이가 신장되고 a축 길이가 수축하기 때문에 종래와는 다른 결정 구조를 갖기 때문에 XRD 프로파일에서 다른 피크가 발생하고 있는 것을 확인.