KR20240104948A - 니켈박 및 그것의 제조 방법 - Google Patents
니켈박 및 그것의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240104948A KR20240104948A KR1020220187692A KR20220187692A KR20240104948A KR 20240104948 A KR20240104948 A KR 20240104948A KR 1020220187692 A KR1020220187692 A KR 1020220187692A KR 20220187692 A KR20220187692 A KR 20220187692A KR 20240104948 A KR20240104948 A KR 20240104948A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- nickel foil
- nickel
- sulfonic acid
- surface roughness
- value
- Prior art date
Links
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 202
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims abstract description 73
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims description 41
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 24
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 14
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims description 12
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 9
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 claims description 8
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000006174 pH buffer Substances 0.000 claims description 7
- CVHZOJJKTDOEJC-UHFFFAOYSA-N saccharin Chemical group C1=CC=C2C(=O)NS(=O)(=O)C2=C1 CVHZOJJKTDOEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- XTEGVFVZDVNBPF-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1,5-disulfonic acid Chemical compound C1=CC=C2C(S(=O)(=O)O)=CC=CC2=C1S(O)(=O)=O XTEGVFVZDVNBPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KVBGVZZKJNLNJU-UHFFFAOYSA-N naphthalene-2-sulfonic acid Chemical compound C1=CC=CC2=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C21 KVBGVZZKJNLNJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- LMYRWZFENFIFIT-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonamide Chemical compound CC1=CC=C(S(N)(=O)=O)C=C1 LMYRWZFENFIFIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ORTVZLZNOYNASJ-UPHRSURJSA-N (z)-but-2-ene-1,4-diol Chemical compound OC\C=C/CO ORTVZLZNOYNASJ-UPHRSURJSA-N 0.000 claims description 3
- ONZWNZGVZFLMNZ-UHFFFAOYSA-N 1-aminonaphthalene-2-sulfonic acid Chemical compound C1=CC=C2C([NH3+])=C(S([O-])(=O)=O)C=CC2=C1 ONZWNZGVZFLMNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- LTPSRQRIPCVMKQ-UHFFFAOYSA-N 2-amino-5-methylbenzenesulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(N)C(S(O)(=O)=O)=C1 LTPSRQRIPCVMKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- YAZSBRQTAHVVGE-UHFFFAOYSA-N 2-aminobenzenesulfonamide Chemical compound NC1=CC=CC=C1S(N)(=O)=O YAZSBRQTAHVVGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DDIIAJRLFATEEE-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1,1-dioxo-1,2-benzothiazol-3-one Chemical compound C1=CC=C2S(=O)(=O)N(C)C(=O)C2=C1 DDIIAJRLFATEEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- YCMLQMDWSXFTIF-UHFFFAOYSA-N 2-methylbenzenesulfonimidic acid Chemical compound CC1=CC=CC=C1S(N)(=O)=O YCMLQMDWSXFTIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GOLORTLGFDVFDW-UHFFFAOYSA-N 3-(1h-benzimidazol-2-yl)-7-(diethylamino)chromen-2-one Chemical compound C1=CC=C2NC(C3=CC4=CC=C(C=C4OC3=O)N(CC)CC)=NC2=C1 GOLORTLGFDVFDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZDIRCGKEOWZBIM-UHFFFAOYSA-N 4-amino-2-methylbenzenesulfonic acid Chemical compound CC1=CC(N)=CC=C1S(O)(=O)=O ZDIRCGKEOWZBIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- DQNAQOYOSRJXFZ-UHFFFAOYSA-N 5-Amino-1-naphthalenesulfonic acid Chemical compound C1=CC=C2C(N)=CC=CC2=C1S(O)(=O)=O DQNAQOYOSRJXFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- BRKFTWHPLMMNHF-UHFFFAOYSA-N 5-amino-2-methylbenzenesulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(N)C=C1S(O)(=O)=O BRKFTWHPLMMNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UWPJYQYRSWYIGZ-UHFFFAOYSA-N 5-aminonaphthalene-2-sulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C1=CC=C2C(N)=CC=CC2=C1 UWPJYQYRSWYIGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KZCSUEYBKAPKNH-UHFFFAOYSA-N 6-aminonaphthalene-1,3-disulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C1=CC(S(O)(=O)=O)=CC2=CC(N)=CC=C21 KZCSUEYBKAPKNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QEZZCWMQXHXAFG-UHFFFAOYSA-N 8-aminonaphthalene-2-sulfonic acid Chemical compound C1=C(S(O)(=O)=O)C=C2C(N)=CC=CC2=C1 QEZZCWMQXHXAFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 claims description 3
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- ZUQAPLKKNAQJAU-UHFFFAOYSA-N acetylenediol Chemical compound OC#CO ZUQAPLKKNAQJAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 claims description 3
- WRUAHXANJKHFIL-UHFFFAOYSA-N benzene-1,3-disulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C1=CC=CC(S(O)(=O)=O)=C1 WRUAHXANJKHFIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims description 3
- DLDJFQGPPSQZKI-UHFFFAOYSA-N but-2-yne-1,4-diol Chemical compound OCC#CCO DLDJFQGPPSQZKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 3
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- HGGYAQHDNDUIIQ-UHFFFAOYSA-L dichloronickel;hydrate Chemical compound O.Cl[Ni]Cl HGGYAQHDNDUIIQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- ZPBSAMLXSQCSOX-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1,3,6-trisulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C1=CC(S(O)(=O)=O)=CC2=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C21 ZPBSAMLXSQCSOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1-sulfonic acid Chemical compound C1=CC=C2C(S(=O)(=O)O)=CC=CC2=C1 PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FITZJYAVATZPMJ-UHFFFAOYSA-N naphthalene-2,6-disulfonic acid Chemical compound C1=C(S(O)(=O)=O)C=CC2=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C21 FITZJYAVATZPMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- VILFVXYKHXVYAB-UHFFFAOYSA-N naphthalene-2,7-disulfonic acid Chemical compound C1=CC(S(O)(=O)=O)=CC2=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C21 VILFVXYKHXVYAB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- NRZRRZAVMCAKEP-UHFFFAOYSA-N naphthionic acid Chemical compound C1=CC=C2C(N)=CC=C(S(O)(=O)=O)C2=C1 NRZRRZAVMCAKEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910001453 nickel ion Inorganic materials 0.000 claims description 3
- -1 nickel nitride Chemical class 0.000 claims description 3
- ZBQNIFVEJKLWAA-UHFFFAOYSA-L nickel(2+);carbonate;hydrate Chemical compound [OH-].[Ni+2].OC([O-])=O ZBQNIFVEJKLWAA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- LKNLEKUNTUVOML-UHFFFAOYSA-L nickel(2+);sulfate;hydrate Chemical compound O.[Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LKNLEKUNTUVOML-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910000008 nickel(II) carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- ZULUUIKRFGGGTL-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) carbonate Chemical compound [Ni+2].[O-]C([O-])=O ZULUUIKRFGGGTL-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 3
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims description 3
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims description 3
- 229940081974 saccharin Drugs 0.000 claims description 3
- 235000019204 saccharin Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000000901 saccharin and its Na,K and Ca salt Substances 0.000 claims description 3
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 claims description 3
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 3
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 claims description 3
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 claims description 3
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- FDDDEECHVMSUSB-UHFFFAOYSA-N sulfanilamide Chemical compound NC1=CC=C(S(N)(=O)=O)C=C1 FDDDEECHVMSUSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- CMOLPZZVECHXKN-UHFFFAOYSA-N 7-aminonaphthalene-1,3-disulfonic acid Chemical compound C1=C(S(O)(=O)=O)C=C(S(O)(=O)=O)C2=CC(N)=CC=C21 CMOLPZZVECHXKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940092714 benzenesulfonic acid Drugs 0.000 claims description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 2
- 239000006179 pH buffering agent Substances 0.000 claims description 2
- 241000219122 Cucurbita Species 0.000 claims 1
- 235000009852 Cucurbita pepo Nutrition 0.000 claims 1
- SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N benzenesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 40
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 34
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 13
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 13
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 6
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 4
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001422033 Thestylus Species 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- WWIWLTSSHDKOKO-UHFFFAOYSA-N benzenesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1.OS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 WWIWLTSSHDKOKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 2
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005282 brightening Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000002659 electrodeposit Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 150000002641 lithium Chemical class 0.000 description 1
- LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N n'-hydroxy-2-propan-2-ylsulfonylethanimidamide Chemical compound CC(C)S(=O)(=O)CC(N)=NO LNOPIUAQISRISI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D1/00—Electroforming
- C25D1/04—Wires; Strips; Foils
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/12—Electroplating: Baths therefor from solutions of nickel or cobalt
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
Abstract
본 발명의 일 실시예는, 매트면 및 샤이니면을 가지고, 0.18 내지 0.50 범위의 표면조도 Ra 값을 갖고, 1.20 내지 3.50 범위의 표면조도 Rz 값을 갖고, 1.50 내지 4.60 범위의 표면조도 Rt 값을 가지며, 0.40 내지 1.40 범위의 PTC 값을 갖는 니켈박 및 그 제조 방법을 제공한다.
여기서 상기 표면조도 Rz는 하기 식 1에 의해 계산되고,
[식 1]
상기 PTC는 박리찢김계수(Peeling-Tearing coefficient)이고, 하기 식 2에 의해 계산된다.
[식 2]
PTC = Rt - Rz
여기서 상기 표면조도 Rz는 하기 식 1에 의해 계산되고,
[식 1]
상기 PTC는 박리찢김계수(Peeling-Tearing coefficient)이고, 하기 식 2에 의해 계산된다.
[식 2]
PTC = Rt - Rz
Description
본 발명은 니켈박 및 그것의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 이차전지에 적용 가능한 니켈박 및 그것의 제조방법에 관한 것이다.
최근 이차전지의 수요가 증가되고 있다. 그 중에서도 고체 전해질을 사용하는 이차전지가 연구되고 있다. 또한, 고체 전해질 이차전지가 사용되는 전극 재료로 니켈을 활용한 전극에 대한 연구가 진행되고 있다.
니켈을 활용한 전극 재료로 예를 들어, 니켈박 또는 니켈도금동박이 연구되고 있다.
본 발명의 일 실시예는, 니켈박을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예는, 니켈박의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
위에서 언급된 본 발명의 관점들 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 설명되거나, 그러한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 니켈박은 매트면 및 샤이니면을 갖고, 0.18 내지 0.5 범위의 표면조도 Ra 값을 갖고, 1.2 내지 3.5 범위의 표면조도 Rz값을 갖고, 1.5 내지 4.6 범위의 표면조도 Rt 값을 가지며, 0.4 내지 1.4 범위의 PTC 값을 가질 수 있다.
여기서 상기 PTC는 박리찢김계수(Peeling-Tearing coefficient)이고, 하기 식 1에 의해 계산된다.
[식 1]
PTC = Rt - Rz본 발명의 일 실시예에 따른 니켈박은 0.3 내지 0.5 범위의 표면조도 Ra 값을 갖고, 2.9 내지 3.5 범위의 표면조도 Rz 값을 갖고, 2.8 내지 4.6 범위의 표면조도 Rt 값을 가지며, 0.8 내지 1.4 범위의 PTC 값을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 니켈박은 25 내지 325 G.U. 범위의 상기 매트면 광택도(Gs60˚) 값을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 니켈박은 25 내지 125 G.U. 범위의 상기 매트면 광택도(Gs60˚) 값을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 니켈박은 0.66 내지 2.8 범위의 (111) 면 대비 (200)면의 Peak Ratio[TC(200)/TC(111)] 값을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 니켈박은 3 내지 8㎛ 범위의 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 니켈박의 제조방법은 니켈 이온을 포함하는 전해액 내에 서로 이격되게 배치된 전극판 및 음극드럼 사이에, 10 내지 100 ASD(A/dm2)의 전류밀도 전류를 인가하여 니켈박을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 전해액은, 50 내지 200g/L의 니켈염, 100g/L 이하의 전해질염, 10 내지 100g/L의 pH 완충제 및 10,000 ppm 미만의 광택제를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 전해액은 50 내지 60℃의 범위로 온도가 유지될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 니켈염은, 황산니켈 수화물, 염화니켈 수화물, 질화니켈 수화물 및 탄산니켈 수화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 전해질염은, 소디움 클로라이드(Sodium chloride), 포타슘 클로라이드(Potassium chloride) 및 칼슘 클로라이드(Calcium chloride) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 pH 완충제는, 구연산나트륨(Sodium citrate), 글리신(Glycine), 초산나트륨(Sodium acetate), 인산나트륨(Sodium phosphate), 붕산(Boric acid) 및 탄산나트륨(Sodium carbonate) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 광택제는, 사카린 나트륨(Sodium saccharin), N-Methylsaccharin, N-(2-Butyn-4-ol)saccharin, 1,3,6-Naphthalene trisodiumsulfate, o-Toluene sulfonamide, p-Toluene solfonamide, o-Aminobenzene sulfonamide, p-Aminobenzene sulfonamide, 1-Naphthol-2-sulphonic acid, Naphthalene-2-sulfonic acid, Naphthalene-2,6-disulfonic acid, p-Toluene sulphonamide, 벤젠설폰산(Benzene sulfonic acid), Benzene-m-disulfonic acid, Toluene-p-sulfonic acid, Xylene-p-sulfonic acid, p-Toluidine-2-sulfonic acid, p-Toluidine-3-sulfonic acid, m-Toluidine-4-sulfonic acid, Naphthalene-1-sulfonic acid, Naphthalene-2-sulfonic acid, Naphthalene-1,5-disulfonic acid, Naphthalene-2,7-disulfonic acid, Naphthalene-1,3,6-trisulfonic acid, 1-Naphthylamine-2-sulfonic acid, 1-Naphthylamine-4-sulfonic acid, 1-Naphthylamine-5-sulfonic acid, 1-Naphthylamine-6-sulfonic acid, 1-Naphthylamine-7-sulfonic acid, 2-Naphthylamine-5,7-disulfonic acid, 2-Naphthylamine-6,8-disulfonic acid, cis-2-Butene-1,4-diol, 쿠마린(Coumarin), 2-Butyne-1,4-diol, Acetylene diol, 티오요소(Thiourea), sym-Diethyl-thiourea 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 전해액의 pH가 조절되는 단계를 더 포함하며, 상기 pH가 조절되는 단계는 pH 보충제에 의해 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 pH 보충제는, 탄산니켈(Nickel carbonate), 탄산나트륨(Sodium carbonate), 수산화나트륨(Sodium hydroxide), 염화암모늄(Ammonium chloride) 및 수산화암모늄(Ammonium hydroxide) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 전해액은 pH가 3.0 내지 4.5의 범위로 유지될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 니켈박은 내부식성이 우수할 뿐 만 아니라 동박 대비 고강도 특성을 가진다. 따라서, 고속의 활물질 코팅 공정에서 니켈박의 찢김이 억제될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 니켈박은 활물질과의 밀착력이 우수하다. 따라서, 니켈박은 표면에 코팅된 활물질이 박리되지 않을 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 니켈박의 제조방법은 광택제를 사용함으로써, 니켈박이 적절한 표면조도 및 박리찢김계수를 갖도록 할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 니켈박의 제조방법은 적절한 양의 광택제를 투입함으로써, 니켈박의 표면에 코팅된 활물질이 박리되지 않으며, 리튬 이차전지 제조 공정에서 니켈박의 찢김이 억제될 수 있다.
첨부된 도면은 본 발명의 이해를 돕고 본 명세서의 일부를 구성하기 위한 것으로서, 본 발명의 실시예들을 예시하며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 니켈박의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 니켈박의 제조 공정에 대한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 니켈박의 표면조도 프로파일 그래프에 대한 예시이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 니켈박의 표면조도 프로파일 그래프에 대한 다른 예시이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 니켈박의 XRD 그래프에 대한 예시이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 니켈박의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 니켈박의 제조 공정에 대한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 니켈박의 표면조도 프로파일 그래프에 대한 예시이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 니켈박의 표면조도 프로파일 그래프에 대한 다른 예시이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 니켈박의 XRD 그래프에 대한 예시이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명한다.
본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 다양한 변경 및 변형이 가능하다는 점은 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명은 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물의 범위 내의 변경과 변형을 모두 포함한다.
본 발명의 실시예들을 설명하기 위해 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로, 본 발명이 도면에 도시된 사항에 의해 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 구성 요소는 동일 참조 부호로 지칭될 수 있다.
본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이라는 표현이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소가 단수로 표현된 경우, 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함한다. 또한, 구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석된다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이라는 표현이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이라는 표현이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
다양한 구성요소들을 서술하기 위해, '제1', '제2' 등과 같은 표현이 사용되지만, 이들 구성요소들은 이러한 용어에 의해 제한되지 않는다. 이러한 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 여러 실시예들 각각의 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 니켈박(100)은 동박 대비 우수한 내부식성을 가진다. 따라서, 니켈박(100)은 예를 들어, 전고체 전지의 음극 집전체로 사용되는 것이 가능할 수 있다.
보다 구체적으로, 예를 들어, 니켈박(100)이 황화물계 전고체 전지의 음극 집전체로 적용될 경우, 황화수소에 대한 내부식성이 우수하여 음극 집전체의 부식에 따른 전지 성능이 저하되는 것이 보호 또는 억제될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 니켈박(100)의 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 니켈박(100)은 매트면(matte surface)(MS) 및 그 반대편의 샤이니면(shiny surface)(SS)을 갖는다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 니켈박(100)의 제조 공정의 개략도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 니켈박(100)은, 예를 들어, 전기 도금을 통해 회전 음극드럼(12) 상에 형성될 수 있다. 이 때, 샤이니면(SS)은 전기 도금 과정에서 회전 음극드럼(12)과 접촉하였던 면이고, 매트면(MS)은 샤이니면(SS)의 반대편 면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 니켈박(100)의 표면조도 프로파일 그래프의 예시이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 니켈박(100)은 0.18 내지 0.5㎛ 범위의 표면조도 Ra 값을 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 니켈박(100)은 0.3 내지 0.5㎛ 범위의 표면조도 Ra 값을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 표면조도 Ra를 산술평균조도라고도 한다. 표면조도 Ra는 도 3에 의하여 개시된 표면조도 프로파일에 있어서, 측정 구간(기준 길이)의 중심선에서 위쪽과 아래쪽 전체 면적의 합을 구하고 그 합을 측정 구간의 길이로 나눈 값으로 결정된다. 표면조도 Ra는 JIS B 0601-2001 규격에 따라 표면조도 측정기 (MahrSurf M300)에 의해 5mm x 5mm의 샘플로부터 측정될 수 있다.
니켈박(100)의 표면조도 Ra가 0.5㎛ 초과인 경우, 니켈박(100) 표면의 불균일로 인하여 활물질이 니켈박(100) 표면에 균일하게 코팅되지 못할 수 있다.니켈박(100)의 표면조도 Ra가 0.18㎛ 미만인 경우, 활물질과의 밀착력이 저하되어, 니켈박(100)과 활물질 사이에 박리가 발생될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 니켈박(100)은 1.5 내지 4.6 ㎛의 표면 조도 Rt 값을 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 니켈박(100)은 2.8 내지 4.6 ㎛의 표면조도 Rt 값을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 표면조도 Rt는 최대 높이 조도라고도 한다. 표면조도 Rt는 도 3에 의하여 개시된 표면조도 프로파일에 있어서, 기준길이 내에서 단면 곡선의 중심선과 평행하며 제일 높은 산과 제일 깊은 골을 접하는 두 평행선 간의 거리를 말한다. 표면조도 Rt는 JIS B 0601-2001 규격에 따라 조도계로 측정될 수 있다. 예를 들어, MahrSurf M300 모델에 의해 5mm x 5mm의 샘플로부터 표면조도 Rt가 측정될 수 있다.
구체적으로, 컷 오프(Cut off) 길이를 제외한 측정 길이 4mm, 초기와 말기의 컷 오프(Cut off) 길이 각각 0.8mm, 스타일러스 팁(Stylus Tip)의 반지름(Radius)은 2㎛, 측정 압력 0.75mN로 설정 후 측정하여 표면조도 Rt 값을 얻을 수 있다.
니켈박(100)의 표면조도 Rt가 1.5㎛ 미만인 경우, 니켈박(100) 표면에 활물질이 코팅될 수 있는 활성자리가 충분하지 못하여, 활물질이 니켈박(100)에 충분히 강한 결합력으로 결합되지 못할 수 있다. 그에 따라, 니켈박(100)의 표면에서 활물질의 박리가 발생될 수 있다. 니켈박(100)의 표면조도 Rt가 4.6㎛ 초과인 경우, 니켈박(100) 표면의 불균일로 인하여 활물질이 니켈박(100) 표면에 균일하게 코팅되지 못할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 니켈박(100)은 1.2 내지 3.5㎛ 범위의 표면 조도 Rz 값을 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 니켈박(100)은 2.9 내지 3.5㎛ 범위의 표면조도 Rz 값을 가질 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 니켈박(100)의 표면조도 프로파일의 다른 예시이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 표면조도 Rz는 도 4에 의하여 개시된 표면조도 프로파일 및 하기 식 1에 의하여 계산될 수 있다. 도 4를 참조하면, 표면조도 Rz는 5개의 단위 길이 영역(Z1 내지 Z5)에서 측정된 최대 높이 조도의 평균이라고 한다. 보다 구체적으로, 표면조도 Rz는 ISO-4287 규격에 따라 조도계로 측정될 수 있다. 예를 들어, MahrSurf M300 모델에 의해 5mm x 5mm의 샘플로부터 표면조도 Rz가 측정될 수 있다.
컷 오프(Cut off) 길이를 제외한 측정 길이 4mm, 초기와 말기의 컷 오프(Cut off) 길이 각각 0.8mm, 스타일러스 팁(Stylus Tip)의 반지름(Radius)은 2㎛, 측정 압력 0.75mN로 설정 후 샘플의 표면조도 프로파일을 얻는다. 동일 길이의 5개의 각 단위 길이 영역(Z1 내지 Z5) 내의 최대 높이 조도를 각각 구한 뒤, 하기 식 1과 같이 그 평균값을 구해 표면조도 Rz로 한다.
[식 1]
니켈박(100)의 표면조도 Rz가 3.5㎛ 초과인 경우, 니켈박(100) 표면의 불균일로 인하여 활물질이 니켈박(100) 표면에 균일하게 코팅되지 못할 수 있다.
니켈박(100)의 표면조도 Rz가 1.2㎛ 미만인 경우, 활물질과의 밀착력이 저하되어, 니켈박(100)과 활물질 사이에 박리가 발생될 수 있다.
니켈박(100)의 표면조도 Rt와 표면조도 Rz의 차이가 너무 큰 경우, 예를 들어, 니켈박(100) 표면이 균일하지 못하여 활물질 부착의 균일성이 떨어질 수 있고, 니켈박(100)의 위치별 물성의 차이가 생길 수 있어, 기계적 물성이 떨어질 수 있다. 니켈박(100)의 표면조도 Rt와 표면조도 Rz의 차이가 너무 작은 경우, 예를 들어, 니켈박(100) 표면과 활물질 사이의 밀착력이 떨어져 활물질의 박리가 생길 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 니켈박(100)은 0.4 내지 1.4 범위의 PTC값을 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 니켈박(100)은 0.8 내지 1.4 범위의 PTC값을 가질 수 있다.
PTC는 박리찢김계수(Peeling-Tearing coefficient)이다. PTC는 니켈박(100)의 찢김특성 및 니켈박(100)과 활물질 사이의 박리특성을 수치화 한 것으로, 하기 식 2에 의해 계산된다.
[식 2]
PTC = Rt - Rz
본 발명의 일 실시예에 따르면, 니켈박(100)의 PTC 값이 1.4 초과인 경우, 니켈박(100)과 활물질 사이의 밀착력이 우수하여 박리가 일어나지 않지만, 니켈박(100) 표면이 균일하지 못하여 일부 약한 부분이 생길 수 있고, 약한 부분에서 찢김이 발생될 수 있다. 니켈박(100)의 PTC 값이 0.4 미만인 경우, 찢김이 발생되지 않을 수 있으나, 니켈박(100)과 활물질 사이의 밀착력이 부족하여 박리가 일어날 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 니켈박(100)은 25 내지 325 G.U. 범위의 매트면 광택도(Gs60˚)를 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 니켈박(100)은 25 내지 125 G.U. 범위의 매트면 광택도(Gs60˚)를 가질 수 있다.
니켈박(100)의 광택도는 JIS Z 8741 규격에 따라 광택계(VG7000, Nippon-denshoku)를 이용하여, 니켈박(100)에 입사각 60˚의 광을 조사하여 측정된다. 도 1을 참조하면, 니켈박(100)의 광택도(Gs60˚)를 측정하는 경우, 니켈박(100)의 매트면(MS) 표면의 광택도가 측정된다.
니켈박(100)의 매트면의 광택도(Gs60˚)가 325 G.U. 초과인 경우, 활물질과의 밀착력이 확보되기 어려워 니켈박(100)과 활물질 사이에 박리가 일어날 수 있다. 니켈박(100)의 매트면의 광택도(Gs60˚)가 25 G.U. 미만인 경우, 표면의 불균일성이 커지므로 활물질과의 밀착력은 확보될 수 있으나, 니켈박(100) 일부에 약한 부분이 생길 수 있고, 약한 부분에서 찢김이 발생될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 니켈박(100)이 0.18 내지 0.5 범위의 표면조도 Ra 값을 갖고, 1.2 내지 3.5 범위의 표면조도 Rz 값을 가지며, 1.5 내지 4.6 범위의 표면조도 Rt 값을 갖고, 니켈박(100)의 매트면 광택도(Gs60˚)가 25 내지 325 G.U. 범위의 값을 갖는 경우, 니켈박(100)과 활물질 사이에 박리가 일어나지 않으면서 니켈박(100)의 찢김이 발생되지 않는 우수한 기계적 물성을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 니켈박(100)은 0.66 내지 2.8 범위의 (111)면의 집합조직계수 [TC(111)] 대비 상기 (200)면의 집합조직계수[TC(200)]의 비([peak ratio TC(200)]/[TC(111)]) 값을 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 니켈박(100)은 1.2 내지 2.8 범위의 (111)면의 집합조직계수 [TC(111)] 대비 상기 (200)면의 집합조직계수[TC(200)]의 비([peak ratio TC(200)]/[TC(111)]) 값을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 니켈박(100)은 복수의 결정면을 가지며, 결정면은 밀러 지수(Miller Index)를 이용하여 표현될 수 있다. 구체적으로, 니켈박(100)의 결정면은 (hkl)면으로 표시될 수 있다. 이러한 결정면들은 각각 회절강도를 가지며, 결정면들의 회절강도는 X-선 회절(XRD)을 이용하여 측정 또는 계산될 수 있다.
다음, 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 (111)면 및 (200)면의 집합조직계수[TC(111) 및 TC(200)]를 측정 및 산출하는 방법을 설명한다.
도 5는 니켈박(100)의 XRD 그래프에 대한 예시이다. 예를 들어, 니켈박(100)의 (111)면의 집합조직계수[TC(111)] 측정에 있어서, 먼저, 30° 내지 95°의 회절각(2θ) 범위에서 X선 회절법(XRD)에 의해, n개의 결정면들에 대응하는 피크들을 갖는 XRD 그래프가 얻어진다. [Target: Copper K alpha 1, 2θ interval: 0.01°, 2θ scan speed: 3°/min].
도 5를 참조하면, 니켈박(100)의 경우, (111)면, (200)면, (220)면, 및 (311)면에 해당하는 4개의 피크들을 포함하는 XRD 그래프가 얻어질 수 있다. 이 경우, n은 4이다.
다음, 이 그래프로부터 각 결정면(hkl)의 XRD 회절강도[I(hkl)]가 구해진다. 또한, JCPDS(Joint Committee on Powder Diffraction Standards)에 의해 규정된 표준 니켈 분말의 n개의 결정면들 각각에 대한 XRD 회절강도 [I0(hkl)]가 구해진다. 이어서, n개의 결정면들의 "I(hkl)/I0(hkl)"에 대한 산술평균값이 산출되고, 그 산술평균값으로 (111)면의 I(111)/I0(111)가 나누어짐으로써 (111)면의 집합조직계수 [TC(111)]가 산출된다. 즉, (111)면의 집합조직계수[TC(111)]은 다음의 식 3에 기초하여 산출된다.
[식 3]
또한, (200)면의 집합조직계수[TC(200)]은 다음의 식 4에 기초하여 산출된다.
[식 4]
니켈박(100)의 (111)면의 집합조직계수[TC(111)] 대비 (200)면의 집합조직계수 [TC(200)]의 비([TC(200)]/[TC(111)])가 2.8 초과이면, 니켈박(100)의 표면에 대한 활물질의 밀착력이 떨어지게 된다. 니켈박(100)의 (111)면의 집합조직계수[TC(111)] 대비 (200)면의 집합조직계수 [TC(200)]의 비([TC(200)]/[TC(111)])가 0.66 미만이면, 니켈박(100)의 표면에 대한 활물질의 밀착력은 양호하나 연신율이 저하되는 문제가 생길 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 니켈박(100)이 상기와 같이 0.18 내지 0.5 범위의 표면조도 Ra 값을 갖고, 1.2 내지 3.5 범위의 표면조도 Rz 값을 가지며, 1.5 내지 4.6 범위의 표면조도 Rt 값을 갖고, 니켈박(100)의 (111)면의 집합조직계수[TC(111)] 대비 (200)면의 집합조직계수 [TC(200)]의 비([TC(200)]/[TC(111)])가 0.66 내지 2.8 범위를 만족하는 경우, 니켈박(100)과 활물질 사이에 우수한 밀착력을 가져, 니켈박(100)과 활물질 사이에 박리가 생기지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 니켈박(100)은 3 내지 8㎛의 두께를 가질 수 있다. 니켈박(100)의 두께가 3㎛ 미만인 경우, 예를 들어, 니켈박(100)의 제조 공정 또는 니켈박(100)을 전극으로 이용한 이차 전지의 제조 공정에서 니켈박(100)이 찢어질 수 있다. 니켈박(100)의 두께가 8㎛를 초과하는 경우, 니켈박(100)을 이용한 이차전지용 전극의 두께가 커져서 이차전지의 고용량 구현에 어려움이 발생될 수 있다.
이하, 도 2를 참조하여, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 니켈박(100)의 제조 방법을 구체적으로 설명한다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 니켈박(100)의 제조 공정에 대한 개략도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 니켈박(100)의 제조 방법에 따라 니켈박(100)이 제조된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 전해조(10) 내의 전해액(11) 내에 서로 소정간격으로 이격 배치된 양극판(13) 및 회전 음극드럼(12)이 구비된다. 회전 음극드럼(12)은 소정 방향으로 회전하고 음극드럼(12)과 양극판(13) 사이에 전원을 인가하면 전해액(11)을 매개로 하여 통전에 의해 회전 음극드럼(12) 상에 니켈이 전착(electrodeposit)됨으로써 환원 도금에 의해 니켈박(100)이 형성된다. 이 때, 양극판(13)과 회전 음극드럼(12) 사이의 간격은 8 내지 13 mm의 범위로 조정될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 니켈박(100)을 석출시키는 전해액(11)으로는 와트욕, 황산욕 또는 술파민산욕 등이 사용될 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전해액(11)으로는 예를 들어, 황산욕이 사용될 수 있다.
양극판(13)과 회전 음극드럼(12) 사이에 인가되는 전류밀도가 높을수록 균일한 전착이 이루어져 니켈박(100)의 매트면(MS)의 표면조도가 감소하고, 전류밀도가 낮을수록 불균일한 도금이 이루어져 니켈박(100)의 매트면(MS)의 표면조도가 증가된다.
니켈박(100)의 샤이니면(SS)의 표면 조도는 회전 음극드럼(12)의 표면의 연마 정도에 따라 달라질 수 있다. 샤이니면(SS)의 표면 조도 조절을 위해, 예를 들어, #800 내지 #3000의 입도(Grit)를 갖는 연마 브러시로 회전 음극드럼(12)의 표면이 연마될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 전해액(11)은 50 내지 200g/L의 니켈염, 100g/L 이하의 전해질염 및 10 내지 100g/L의 pH 완충제 및 10,000 ppm 미만의 광택제를 포함할 수 있다. 전해액의 온도는 50 내지 60℃로 유지될 수 있고, 전류밀도는 10 내지 100ASD(A/dm2) 일 수 있다.
전해액(11)은 50 내지 200g/L의 니켈염을 포함할 수 있다.
니켈 이온을 공급하기 위한 니켈염은 예를 들어, 황산니켈 수화물, 염화니켈 수화물, 질화니켈 수화물 또는 탄산니켈 수화물 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.
전해액(11)은 100 g/L 이하의 전해질염을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 전해액(11)은 1 내지 100 g/L의 전해질염을 포함할 수 있다.
전해질염은 예를 들어, 소듐 클로라이드(Sodium chloride), 포타슘 클로라이드(Potassium chloride) 및 칼슘 클로라이드(Calcium chloride) 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 니켈박(100)의 제조 공정이 진행됨에 따라, 전해액(11)의 pH가 변화될 수 있다. 따라서, 전해액(11)의 pH 변화가 급격히 일어나는 것을 방지 또는 억제하기 위해 pH 완충제가 사용될 수 있다.
전해액(11)은 10 내지 100g/L의 pH 완충제를 포함할 수 있다.
pH 완충제는 예를 들어, 구연산나트륨(Sodium citrate), 글리신(Glycine), 초산나트륨(Sodium acetate), 인산나트륨(Sodium phosphate), 붕산(Boric acid) 및 탄산나트륨(Sodium carbonate) 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 전해액(11)은 광택제를 포함할 수 있다.
광택제는 전해액(11)의 전하량을 증가시켜 니켈의 전착 속도를 증가시키고 니켈박(100)의 광택을 증진시킬 수 있다.
광택제는 예를 들어, 사카린 나트륨(Sodium saccharin), N-Methylsaccharin, N-(2-Butyn-4-ol)saccharin, 1,3,6-Naphthalene trisodiumsulfate, o-Toluene sulfonamide, p-Toluene solfonamide, o-Aminobenzene sulfonamide, p-Aminobenzene sulfonamide, 1-Naphthol-2-sulphonic acid, Naphthalene-2-sulfonic acid, Naphthalene-2,6-disulfonic acid, p-Toluene sulphonamide, 벤젠설폰산(Benzene sulfonic acid), Benzene-m-disulfonic acid, Toluene-p-sulfonic acid, Xylene-p-sulfonic acid, p-Toluidine-2-sulfonic acid, p-Toluidine-3-sulfonic acid, m-Toluidine-4-sulfonic acid, Naphthalene-1-sulfonic acid, Naphthalene-2-sulfonic acid, Naphthalene-1,5-disulfonic acid, Naphthalene-2,7-disulfonic acid, Naphthalene-1,3,6-trisulfonic acid, 1-Naphthylamine-2-sulfonic acid, 1-Naphthylamine-4-sulfonic acid, 1-Naphthylamine-5-sulfonic acid, 1-Naphthylamine-6-sulfonic acid, 1-Naphthylamine-7-sulfonic acid, 2-Naphthylamine-5,7-disulfonic acid, 2-Naphthylamine-6,8-disulfonic acid, cis-2-Butene-1,4-diol, 쿠마린(Coumarin), 2-Butyne-1,4-diol, Acetylene diol, 티오요소(Thiourea), sym-Diethyl-thiourea 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
광택제는 10,000ppm 미만의 농도를 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 광택제는 10 내지 8,000ppm 범위의 농도를 가질 수 있다.
광택제가 첨가되지 않는 경우, 니켈박(100)의 광택이 저하될 수 있고, 광택제가 10,000 ppm 이상인 경우, 니켈박(100)의 조도가 필요 이상으로 상승될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 전해조(10) 내로 공급되는 전해액(11)의 유량은 예를 들어, 35 내지 46 m3/hour 범위로 유지될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 전해액(11)은 니켈박(100) 제조 공정이 진행됨에 따라 pH가 낮아질 수 있다. 전해액(11)의 pH가 낮아질 경우, 니켈박(100) 제조 공정이 진행됨에 따라, 제조되는 니켈박(100)의 두께가 점점 얇아질 수 있다. 따라서, 균일한 두께의 니켈박(100)을 연속적으로 제조하기 위해, 전해액(11)의 일정한 pH 유지가 필요하다.
본 발명의 다른 일 실시에 따르면, 양극판(13)과 회전 음극드럼(12) 사이를 통과해 전해조를 빠져나온 전해액(11)은 pH가 변화될 수 있다. 따라서, 전해액(11)의 일정한 pH 유지를 위해, 전해액(11)은 pH가 조절되는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 전해액(11)의 pH가 조절되는 단계는 pH 보충제에 의해 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 변화된 전해액(11)의 pH가 초기 수치로 유지되도록 pH 보충제가 전해액(11)에 추가로 공급되어, 니켈박(100) 제조 공정이 진행됨에 따라 변화된 전해액(11)의 pH를 초기 수치로 회복시킬 수 있다.
도 2에 따르면, pH 보충제는 예를 들어, 전해액 용해조(40) 탱크에 용해액 상태로 준비된 뒤, 일정 시간 마다 또는 일정 속도로 전해액(11)에 공급될 수 있다.
구체적으로, 양극판(13)과 회전 음극드럼(12) 사이를 통과해 전해조(10)를 빠져나온 전해액(11)의 pH를 측정한다. 전해조(10)를 빠져나온 전해액(11)의 pH와 전해액(11)의 초기 pH와의 차이를 계산하고, 전해액의 pH 유지를 위한 pH 보충제 투입량을 산출한다. 그 후, 전해액 용해조(40)에서 순환되는 전해액(11) 쪽으로 pH 보충제 용해액이 상기 산출된 양만큼 공급되어 전해액(11)의 pH를 조절하는 단계가 수행될 수 있다.
pH 보충제의 공급에 의해 전해액(11)의 pH는 3.0 내지 4.5 범위로 유지될 수 있다.
pH 보충제는 예를 들어, 탄산니켈(Nickel carbonate), 탄산나트륨(Sodium carbonate), 수산화나트륨(Sodium hydroxide), 염화암모늄(Ammonium chloride) 및 수산화암모늄(Ammonium hydroxide) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명의 다른 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
다음, 세정조(20)에서 니켈박(100)이 세정된다.
니켈박(100) 표면의 불순물을 제거하기 위해, 세정조(20)에서 수세가 이루어질 수 있다. 또는, 니켈박(100) 표면의 불순물을 제거하기 위해 산세(acid cleaning)가 수행되고, 이어서 산세에 사용된 산성 용액 제거를 위한 수세(water cleaning)가 수행될 수도 있다.
이러한 세정 공정이 완료되어 본 발명의 일 실시예에 따른 니켈박(100)이 제조된다.
다음, 건조 공정이 수행된 후 니켈박(100)은 가이더 롤을 거쳐 와인더(WR)에 권취될 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 통해 본 발명을 구체적으로 설명한다. 다만, 하기의 실시예 및 비교예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위가 이들에 따라 제한되지 않는다.
<실시예 1>
전해조(10), 전해조(10)에 배치된 회전 음극드럼(12) 및 회전 음극드럼(12)과 이격되어 배치된 전극판(13)을 포함하는 제박기를 이용하여 니켈박(100)을 제조하였다. 전해액(11)은 하기 표 1에 따른 조성으로 제조되었으며, 전해액(11)의 온도는 55℃로 유지되었다. 또한, 전해액(11)은 37m3/hour의 유량으로 순환되었다.
니켈박(100) 제조에 사용된 전해액(11)의 pH는 탄산나트륨과 수산화나트륨을 혼합하여 제조된 pH 보충제를 통해 pH 4.0으로 유지되도록 하였다.
상기 전해조(10)에 배치된 회전 음극드럼(12)과 전극판(13) 사이에 45 ASD의 전류밀도로 전류를 인가하여 실시예 1에 따른 니켈박(100)을 제조하였다.
<실시예 2 내지 6 및 비교예 1 내지 6>
니켈박(100) 제조시 사용된 전해액의 조성 및 조건이 하기 표 1 및 표 2에 기재된 내용으로 실시되는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 같은 방법에 의해 실시예 2 내지 6 및 비교예 1 내지 6에 따른 니켈박(100)을 각각 제조하였다.
| 전해액 | |||||
| 니켈염 (g/L) |
전해질염 (g/L) |
pH 완충제 (g/L) |
광택제 A (ppm) |
광택제 B (ppm) |
|
| 실시예1 | 100 | 75 | 80 | 1,000 | - |
| 실시예2 | 100 | 75 | 80 | 100 | 100 |
| 실시예3 | 100 | 75 | 80 | 1,500 | 500 |
| 실시예4 | 100 | 75 | 80 | 200 | 800 |
| 실시예5 | 100 | 75 | 80 | 400 | 600 |
| 실시예6 | 100 | 75 | 80 | - | 1,000 |
| 비교예1 | 100 | 75 | 80 | 10,000 | 200 |
| 비교예2 | 100 | 75 | 80 | - | - |
| 비교예3 | 100 | 75 | 80 | 11,000 | - |
| 비교예4 | 100 | 75 | 80 | - | 12,000 |
| 비교예5 | 100 | 75 | 80 | 5,000 | 6,000 |
| 비교예6 | 100 | 75 | 80 | 6,000 | 4,000 |
광택제 A: 사카린 나트륨(Sodium saccharin)
광택제 B: 티오요소(Thiourea)
| 전류밀도 (ASD) |
전해액 온도(℃) |
전해액 유량(m3/hour) |
전해액 pH |
|
| 실시예1 | 45 | 55 | 37 | 4 |
| 실시예2 | 45 | 55 | 37 | 4 |
| 실시예3 | 45 | 55 | 37 | 4 |
| 실시예4 | 45 | 55 | 37 | 4 |
| 실시예5 | 45 | 55 | 37 | 4 |
| 실시예6 | 45 | 55 | 37 | 4 |
| 비교예1 | 45 | 55 | 37 | 4 |
| 비교예2 | 45 | 55 | 37 | 4 |
| 비교예3 | 45 | 55 | 37 | 4 |
| 비교예4 | 45 | 55 | 37 | 4 |
| 비교예5 | 45 | 55 | 37 | 4 |
| 비교예6 | 45 | 55 | 37 | 4 |
<물성 측정>
상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 니켈박의 물성을 다음과 같이 측정하였다.
1) 표면조도(Ra, Rt)
JIS B 0601-2001 규격에 따라 표면조도 측정기(MahrSurf M300)를 사용하여 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 6에 따라 각각 제조된 니켈박을 5mm x 5mm 크기의 샘플로 준비한 뒤, 니켈박 샘플의 표면조도 Ra 및 Rt를 측정하였다.
2) 표면조도(Rz)
ISO-4287 규격에 따라 표면조도 측정기(MahrSurf M300)를 사용하여 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 6에 따라 각각 제조된 니켈박을 5mm x 5mm 크기의 샘플로 준비한 뒤, 니켈박 샘플의 표면조도 프로파일을 얻었다. 그 후 동일 길이의 5개의 각 단위 길이 영역(Z1 내지 Z5) 내의 최대 높이 조도를 각각 구한 뒤, 하기 식 1에 따라 평균값을 구해 니켈박의 표면조도 Rz를 계산하였다.
[식 1]
3) 니켈박의 PTC 값 계산
상기 1) 및 2)에서 계산된 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 6에 따라 각각 제조된 니켈박의 Rt 및 Rz 값을 이용하여, 하기 식 2에 따라 니켈박의 PTC 값을 계산하였다.
[식 2]
PTC = Rt - Rz
4) 니켈박의 매트면(M면) 광택도(Gs60˚)
JIS Z 8741 규격에 따라 광택계(VG7000, Nippon-denshoku)를 사용하여 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 6에 따라 각각 제조된 니켈박의 매트면(M면) 광택도(Gs60˚)를 측정하였다. 이 때 니켈박에 입사각 60˚의 광을 조사하여 광택도(Gs60˚)를 측정하였다.
5) 니켈박의 (111)면 및 (200)면의 집합조직계수 측정
실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 6에 따라 각각 제조된 니켈박의 표면에 대한 (111)면 및 (200)면의 집합조직계수[TC(111) 및 TC(200)]를 측정 및 산출하였다.
구체적으로, 구리층(110)의 (111)면의 집합조직계수[TC(111)] 측정에 있어서, 먼저, 30° 내지 95°의 회절각(2θ) 범위에서 X선 회절법(XRD)에 의해, n개의 결정면들에 대응하는 피크들을 갖는 XRD 그래프가 얻었다[Target: Copper K alpha 1, 2θ interval: 0.01°, 2θ scan speed: 3°/min]. 도 2b를 참조하면, 니켈박(100)의 경우, (111)면, (200)면, (220)면, 및 (311)면에 해당하는 4개의 피크들을 포함하는 XRD 그래프가 얻어질 수 있다. 여기서, n은 4이다.
다음, 이 그래프로부터 각 결정면(hkl)의 XRD 회절강도[I(hkl)]를 구하였다. 또한, JCPDS(Joint Committee on Powder Diffraction Standards)에 의해 규정된 표준 구리 분말의 n개의 결정면들 각각에 대한 XRD 회절강도[I0(hkl)]를 구하였다. 이어서, n개의 결정면들의 "I(hkl)/I0(hkl)"에 대한 산술평균값을 산출하고, 그 산술평균값으로 (111)면의 I(111)/I0(111)가 나누어 (111)면의 집합조직계수[TC(111)]를 산출하였다. 즉, (111)면의 집합조직계수[TC(111)]를 다음의 식 3에 기초하여 산출하였다.
[식 3]
또한, (200)면의 집합조직계수[TC(200)]를 다음의 식 4에 기초하여 산출하였다.
[식 4]
6) 니켈박의 (111)면 대비 (200)면에 대한 peak ratio 산출
상기 4)에서 산출된 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 6에 따라 제조된 니켈박 각각의 (111)면의 집합조직계수[TC(111)] 및 (200)면의 집합조직계수[TC(200)]를 통해, (111)면 대비 (200)면에 대한 집합조직계수의 비 (peak ratio [TC(200)]/[TC(111)])를 계산하였다.
7) 니켈박과 활물질 사이의 밀착력 테스트(박리여부 확인)
실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 6에 따라 제조된 각각의 니켈박 상에 활물질을 코팅하고, 상온에서의 밀착력을 ASTM D 3002 규격에 따라 Cross Cut Test 방법에 의해 각각 측정하였다.
구체적으로, 커팅 수단을 이용하여 10mm Х 10mm 영역을 100 Х 100 조각들로 분할한 후, 폭 25mm의 테이프(3M 600)를 상기 조각들에 붙였다 뜯어낸 후에 활물질의 박리 여부를 확인하였다.
8) 니켈박의 찢김 테스트
알루미늄 캔의 내부에, 알루미늄 캔과 절연되도록 양극과 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 6에 따라 제조된 각각의 니켈박을 이용하여 제조된 이차전지용 음극을 배치하였다. 그 후 양극 및 음극 사이에 비수전해액을 배치하여 코인 형태의 리튬 이차전지를 제조하였다.
일련의 리튬 이차전지 제조 과정에서 니켈박의 찢김의 발생 여부를 관찰하였다.
이하 표 3 및 표 4에는 실시예 및 비교예에 따라 제작된 니켈박의 각 물성에 대한 결과 값을 나타내었다.
| 구분 | Ra | Rz | Rt | PTC (Rt-Rz) |
| 실시예1 | 0.212 | 1.459 | 1.866 | 0.407 |
| 실시예2 | 0.314 | 2.952 | 3.851 | 0.899 |
| 실시예3 | 0.180 | 3.348 | 4.403 | 1.055 |
| 실시예4 | 0.298 | 1.360 | 2.022 | 0.662 |
| 실시예5 | 0.451 | 3.125 | 4.512 | 1.387 |
| 실시예6 | 0.198 | 1.252 | 1.688 | 0.436 |
| 비교예1 | 0.172 | 1.152 | 1.722 | 0.570 |
| 비교예2 | 0.175 | 1.180 | 2.782 | 1.602 |
| 비교예3 | 0.357 | 3.720 | 4.628 | 0.908 |
| 비교예4 | 0.502 | 2.982 | 5.222 | 2.240 |
| 비교예5 | 0.678 | 4.262 | 4.892 | 0.558 |
| 비교예6 | 0.428 | 3.622 | 3.721 | 0.099 |
| 구분 | M면 광택도 | Peak ratio [(200)/(111)] |
박리여부 | 찢김여부 |
| 실시예1 | 83.2 | 0.71 | X | X |
| 실시예2 | 113.4 | 1.58 | X | X |
| 실시예3 | 29.6 | 2.73 | X | X |
| 실시예4 | 290.0 | 2.12 | X | X |
| 실시예5 | 25.7 | 1.25 | X | X |
| 실시예6 | 324.0 | 0.69 | X | X |
| 비교예1 | 387.4 | 0.58 | O | X |
| 비교예2 | 420.8 | 0.65 | O | X |
| 비교예3 | 138.5 | 3.82 | O | X |
| 비교예4 | 350.2 | 3.04 | O | X |
| 비교예5 | 24.7 | 2.96 | O | O |
| 비교예6 | 23.8 | 3.22 | O | O |
상기 표 3 및 표 4에 따르면, 실시예 1 내지 6에 따라 제조된 니켈박은 활물질의 박리가 발생되지 않고, 니켈박의 찢김이 일어나지 않아 우수한 기계적 물성을 가짐을 확인할 수 있다.반면, 비교예 1 내지 4에 따라 제조된 니켈박은 찢김이 일어나지는 않았으나, 활물질의 박리가 발생하였고, 비교예 5 및 6에 따라 제조된 니켈박은 찢김이 일어남은 물론 활물질의 박리도 발생되어 기계적 물성이 부족함을 확인할 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 표현되며, 특허청구범위의 의미, 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 니켈박
MS: 매트면
SS: 샤이니면
MS: 매트면
SS: 샤이니면
Claims (15)
- 매트면 및 샤이니면을 갖고,
0.18 내지 0.5 범위의 표면조도 Ra 값을 갖고,
1.2 내지 3.5 범위의 표면조도 Rz 값을 갖고,
1.5 내지 4.6 범위의 표면조도 Rt 값을 가지며,
0.4 내지 1.4 범위의 PTC 값을 갖는, 니켈박:
여기서 상기 표면조도 Rz는 하기 식 1에 의해 계산되고,
[식 1]
상기 PTC는 박리찢김계수(Peeling-Tearing coefficient)이고, 하기 식 2에 의해 계산된다.
[식 2]
PTC = Rt - Rz - 제1항에 있어서,
0.3 내지 0.5 범위의 표면조도 Ra 값을 갖고,
2.9 내지 3.5 범위의 표면조도 Rz 값을 갖고,
2.8 내지 4.6 범위의 표면조도 Rt 값을 가지며,
0.8 내지 1.4 범위의 PTC 값을 갖는, 니켈박. - 제1항에 있어서,
25 내지 325 G.U. 범위의 상기 매트면 광택도(Gs60˚) 값을 갖는, 니켈박. - 제1항에 있어서,
25 내지 125 G.U. 범위의 상기 매트면 광택도(Gs60˚) 값을 갖는, 니켈박. - 제1항에 있어서,
0.66 내지 2.8 범위의 (111) 면 대비 (200)면의 Peak Ratio[TC(200)/TC(111)] 값을 갖는, 니켈박. - 제1항에 있어서,
3 내지 8 ㎛ 범위의 두께를 갖는, 니켈박. - 니켈 이온을 포함하는 전해액 내에 서로 이격되게 배치된 전극판 및 음극드럼 사이에, 10 내지 100 ASD(A/dm2)의 전류밀도 전류를 인가하여 니켈박을 형성하는 단계;를 포함하며,
상기 전해액은,
50 내지 200g/L의 니켈염;
100g/L 이하의 전해질염;
10 내지 100g/L의 pH 완충제; 및
10,000 ppm 미만의 광택제를 포함하는, 니켈박의 제조방법. - 제7항에 있어서,
상기 전해액은 50 내지 60℃의 범위로 온도가 유지되는, 니켈박의 제조방법. - 제7항에 있어서,
상기 니켈염은, 황산니켈수화물, 염화니켈 수화물, 질화니켈 수화물 및 탄산니켈 수화물 중 적어도 하나를 포함하는, 니켈박의 제조방법. - 제7항에 있어서,
상기 전해질염은, 염화나트륨(Sodium chloride), 염화칼륨(Potassium chloride) 및 염화칼슘(Calcium chloride) 중 적어도 하나를 포함하는, 니켈박의 제조방법. - 제7항에 있어서,
상기 pH 완충제는, 구연산나트륨(Sodium citrate), 글리신(Glycine), 초산나트륨(Sodium acetate), 인산나트륨(Sodium phosphate), 붕산(Boric acid) 및 탄산나트륨(Sodium carbonate) 중 적어도 하나를 포함하는, 니켈박의 제조방법. - 제7항에 있어서,
상기 광택제는, 상기 광택제는, 사카린 나트륨(Sodium saccharin), N-Methylsaccharin, N-(2-Butyn-4-ol)saccharin, 1,3,6-Naphthalene trisodiumsulfate, o-Toluene sulfonamide, p-Toluene solfonamide, o-Aminobenzene sulfonamide, p-Aminobenzene sulfonamide, 1-Naphthol-2-sulphonic acid, Naphthalene-2-sulfonic acid, Naphthalene-2,6-disulfonic acid, p-Toluene sulphonamide, 벤젠설폰산(Benzene sulfonic acid), Benzene-m-disulfonic acid, Toluene-p-sulfonic acid, Xylene-p-sulfonic acid, p-Toluidine-2-sulfonic acid, p-Toluidine-3-sulfonic acid, m-Toluidine-4-sulfonic acid, Naphthalene-1-sulfonic acid, Naphthalene-2-sulfonic acid, Naphthalene-1,5-disulfonic acid, Naphthalene-2,7-disulfonic acid, Naphthalene-1,3,6-trisulfonic acid, 1-Naphthylamine-2-sulfonic acid, 1-Naphthylamine-4-sulfonic acid, 1-Naphthylamine-5-sulfonic acid, 1-Naphthylamine-6-sulfonic acid, 1-Naphthylamine-7-sulfonic acid, 2-Naphthylamine-5,7-disulfonic acid, 2-Naphthylamine-6,8-disulfonic acid, cis-2-Butene-1,4-diol, 쿠마린(Coumarin), 2-Butyne-1,4-diol, Acetylene diol, 티오요소(Thiourea), sym-Diethyl-thiourea 중 적어도 하나를 포함하는, 니켈박 제조방법. - 제7항에 있어서,
상기 전해액의 pH가 조절되는 단계를 더 포함하며,
상기 전해액의 pH가 조절되는 단계는 pH 보충제에 의해 이루어지는, 니켈박의 제조방법. - 제13항에 있어서,
상기 pH 보충제는, 탄산니켈(Nickel carbonate), 탄산나트륨(Sodium carbonate), 수산화나트륨(Sodium hydroxide), 염화암모늄(Ammonium chloride) 및 수산화암모늄(Ammonium hydroxide) 중 적어도 하나를 포함하는, 니켈박의 제조방법. - 제13항에 있어서,
상기 전해액은 pH가 3.0 내지 4.5 범위로 유지되는, 니켈박의 제조방법.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240104948A true KR20240104948A (ko) | 2024-07-05 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11588175B2 (en) | Electrolytic copper foil | |
| JP5352542B2 (ja) | リチウム二次電池の集電体用銅箔 | |
| US20210050598A1 (en) | Electrolytic copper foil, electrode comprising the same, secondary battery comprising the same, and method for manufacturing the same | |
| KR20170001372A (ko) | 리튬 이차전지용 전해동박 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 | |
| KR102413056B1 (ko) | 주름이 방지되고 우수한 충방전 특성을 갖는 동박, 그것을 포함하는 전극, 그것을 포함하는 이차전지, 및 그것의 제조방법 | |
| JP7326668B2 (ja) | シワの発生が防止された銅箔、それを含む電極、それを含む二次電池、およびその製造方法 | |
| KR20210056073A (ko) | 찢김 또는 주름 불량을 방지할 수 있는 전해동박, 그것을 포함하는 전극, 그것을 포함하는 이차전지, 및 그것의 제조방법 | |
| KR102546687B1 (ko) | 고용량 이차전지 제조를 가능하게 하는 동박, 그것을 포함하는 전극, 그것을 포함하는 이차전지, 및 그것의 제조방법 | |
| TW201338238A (zh) | 鋰離子二次電池、構成該二次電池之負極電極之集電體以及構成該負極電極集電體之電解銅箔 | |
| JP6190104B2 (ja) | ニッケルめっき材およびその製造方法 | |
| JP2013175488A (ja) | リチウム二次電池の集電体用銅箔 | |
| JP7211669B2 (ja) | 引裂またはシワ不良を防止できる電解銅箔、それを含む電極、それを含む二次電池、およびその製造方法 | |
| KR102399930B1 (ko) | 노듈층을 갖는 동박의 제조방법, 이 방법으로 제조된 동박, 이를 포함하는 이차전지용 전극 및 이차전지 | |
| KR20240104948A (ko) | 니켈박 및 그것의 제조 방법 | |
| CN111655906B (zh) | 在后处理中具有优异操作特性的电解铜箔，及其制造方法 | |
| KR20180038690A (ko) | 전해동박, 이 전해동박을 포함하는 이차전지용 집전체 및 이차전지 | |
| KR20240104950A (ko) | 니켈도금동박, 그것을 포함하는 전극, 그것을 포함하는 이차전지 및 그것의 제조 방법 | |
| KR20220096493A (ko) | 말림, 찢김 또는 주름 불량을 방지할 수 있는 전해동박, 그것을 포함하는 전극, 그것을 포함하는 이차전지, 및 그것의 제조방법 | |
| KR102136784B1 (ko) | 리튬 이차전지용 전해동박 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 | |
| KR20240104949A (ko) | 니켈박 및 그것의 제조 방법 | |
| KR20240105794A (ko) | 니켈도금동박, 그것을 포함하는 전극, 그것을 포함하는 이차전지 및 그것의 제조 방법 | |
| KR20200035593A (ko) | 양면 균일 전해 동박의 제조방법 | |
| KR102377286B1 (ko) | 리튬 이온 2차전지, 이 2차전지의 음극 전극을 구성하는 집전체 및 이 음극 집전체를 구성하는 전해동박 | |
| KR20240104951A (ko) | 니켈도금동박, 그것을 포함하는 전극, 그것을 포함하는 이차전지 및 그것의 제조 방법 | |
| US20240178404A1 (en) | Copper foil, electrode comprising the same, secondary battery comprising the same, and method for manufacturing the same |