배터리 지원 소재

첨단 리튬 이온 배터리용 리튬 란타넘 지르코늄 탄탈륨 산화물 Ta0.25-Li6.75La3Zr1.75O12 LLZTO 전고체 전해질 분말

품목 번호 : FZ61

가격은 다음을 기준으로 달라집니다 사양 및 사용자 정의

순도 (wt%): ≥ 99.9% (3N)
이온 전도도: 3.8 × 10⁻³ S·cm⁻¹
일차 입자 크기: ≤ 5.0 μm

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제품 개요

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이 고순도 리튬 란타넘 지르코늄 탄탈륨 산화물(Ta0.25-Li6.75La3Zr1.75O12, LLZTO) 전고체 전해질 분말은 차세대 리튬 금속 및 전고체 리튬 이온 배터리 구조를 위한 핵심적인 소재입니다. 정밀한 화학양론(Ta:Li:La:Zr:O = 0.25:6.75:3:1.75:12 몰비)으로 설계된 이 전해질 소재는 탄탈륨 도핑을 통해 상온에서 전도성이 높은 입방정 가닛 결정상을 안정화합니다. 안정화된 입방정 구조는 전도성이 낮은 정방정계 상전이를 제거하여 벌크 소재 전체에 걸쳐 균일한 리튬 이온 이동 경로를 보장합니다.

첨단 에너지 저장 연구, 전고체 셀 프로토타이핑 및 산업용 배터리 제조를 위해 특별히 설계된 이 분말은 금속 리튬 음극에 대한 탁월한 화학적 안정성과 고전압 범위에서의 강력한 전기화학적 안정성을 나타냅니다. 제어된 서브 마이크론에서 미세 마이크론 단위의 입자 크기(1차 입자 크기 ≤ 5 μm)와 325 메쉬 분류는 슬러리 제조, 테이프 캐스팅, 펠릿 압착 및 고온 소결 공정 중 뛰어난 분산성을 보장합니다. 이를 통해 입계 저항이 최소화된 고밀도 세라믹 분리막 및 복합 고체 전해질 매트릭스를 제조할 수 있습니다.

엄격한 품질 보증 프로토콜에 따라 합성된 이 전해질 분말은 미량 금속 불순물을 엄격하게 제어하여 3N(≥ 99.9 wt%)의 화학적 순도를 달성합니다. 연구원 및 산업용 배터리 제조업체는 이 프리미엄 분말을 사용하여 리튬 덴드라이트 침투를 억제하고, 계면 열화를 방지하며, 까다로운 열적 및 기계적 조건에서도 안정적인 사이클링이 가능한 본질적으로 안전한 고에너지 밀도 전고체 배터리를 구축할 수 있습니다.

주요 특징

탁월한 상온 이온 전도도: 탄탈륨 치환이 입방정 가닛 구조를 안정화하여 3.8 × 10⁻³ S·cm⁻¹의 초고상온 벌크 이온 전도도를 제공함으로써 전해질 매트릭스 전반에 걸쳐 빠른 리튬 이온 확산을 가능하게 합니다.
안정화된 입방정 가닛 결정상: 엄격한 화학 조성 제어를 통해 전도성이 낮은 정방정계 상의 형성을 방지하고, 지속적인 3D Li⁺ 이동 경로를 촉진하는 일관된 입방정 가닛 격자 파라미터를 유지합니다.
3N 고순도 제형: 전이 금속 및 알칼리 불순물에 대한 엄격한 ppm 수준의 제한을 통해 전체 순도 ≥ 99.9 wt%를 달성하여 고전압 작동 시 기생 부반응 및 자기 방전 현상을 방지합니다.
제어된 미세 구조 및 입자 크기: 균일한 1차 입자 크기 분포(D50 ≤ 5 μm)와 표준 325 메쉬 분류는 높은 탭 밀도, 균일한 성형체 압축 및 전고체 소결 중 가속화된 치밀화 동역학을 촉진합니다.
우수한 전기화학적 계면 안정성: 금속 리튬 음극과 직접 접촉 시 놀라운 열역학적 안정성을 보여주며, 리튬 덴드라이트 성장을 억제하고 장기 사이클링 중 전해질 환원을 완화합니다.
넓은 전기화학적 안정성 창: 높은 작동 전압(> 4.5 V vs. Li/Li⁺)을 견딜 수 있어 니켈 함량이 높은 NCM, NCA 및 리튬 코발트 산화물과 같은 고전압 양극 화학 물질과의 원활한 통합이 가능합니다.
최적화된 소결 및 공정 호환성: 맞춤형 입자 형태는 모놀리식 세라믹 펠릿의 건식 압착과 초박형 유연 복합 고분자-세라믹 전해질 막의 습식 테이프 캐스팅을 모두 지원합니다.
높은 화학적 및 열적 안정성: 불연성 세라믹 조성은 본질적인 작동 안전성을 제공하여 기존의 휘발성 액체 유기 탄산염 전해질과 관련된 열 폭주 위험을 제거합니다.

응용 분야

응용 분야	설명	주요 이점
전고체 리튬 배터리 (ASSBs)	소결된 세라믹 분리막 펠릿 또는 리튬 금속 음극과 결합된 박막 고체 전해질 층으로 사용.	가연성 액체 용매를 제거하고 치명적인 리튬 덴드라이트 단락을 방지함.
복합 고분자-세라믹 전해질 (CPEs)	유연한 전고체 셀을 위해 PEO, PVDF 또는 PAN 고분자 매트릭스에 활성 무기 충전제로 혼합.	전반적인 이온 전도도 향상, 기계적 모듈러스 개선 및 고분자 재결정화 억제.
양극 복합 제형 (Catholytes)	고전압 활성 양극 분말(NCM, LNMO, LCO)과 혼합하여 3D 전도성 양극 네트워크 구축.	두꺼운 양극 층 내에서 지속적인 Li⁺ 이동을 촉진하여 내부 셀 임피던스 감소.
리튬 금속 음극 보호 코팅	인공 고체 전해질 계면(SEI)으로서 금속 리튬 호일 또는 3D 집전체에 증착.	계면 이온 흐름을 균일화하고 리튬 부식을 방지하며 평탄하고 덴드라이트가 없는 리튬 도금을 촉진.
고전압 배터리 연구	새로운 5V급 양극 화학 물질을 조사하는 학계 및 산업용 테스트 셀에 채용.	지속적인 전해질 분해 없이 높은 셀 전위에서 강력한 산화 안정성 제공.
전고체 열 배터리 및 센서	극한 온도 환경에서 작동하는 특수 전기화학 장치 및 고체 센서에 적용.	가혹한 작동 프로필 하에서도 구조적 무결성과 일관된 이온 이동 유지.

기술 사양

매개변수 범주	사양 지표	참조 값 (FZ61)
소재 식별	화학식	Ta₀.₂₅-Li₆.₇₅La₃Zr₁.₇₅O₁₂ (LLZTO)
소재 식별	화학양론	Ta : Li : La : Zr : O = 0.25 : 6.75 : 3 : 1.75 : 12
소재 식별	제품 등급 / 품목 코드	FZ61
순도 및 등급	전체 화학적 순도 (wt%)	≥ 99.9% (3N 등급)
물리적 특성	분말 색상 / 외관	오프 화이트 ~ 베이지 (흰색 / 연한 노란색)
물리적 특성	결정상 구조	입방정 가닛 결정상 (Ia-3d)
물리적 특성	1차 입자 크기 (D50)	≤ 5.0 μm
물리적 특성	체 입자 분류	325 메쉬
전기화학적 특성	벌크 리튬 이온 전도도 (RT)	3.8 × 10⁻³ S·cm⁻¹
전기화학적 특성	작동 전압 범위	최대 4.5V+ vs. Li/Li⁺
불순물 프로필 (최대)	철 (Fe)	≤ 10 ppm
불순물 프로필 (최대)	구리 (Cu)	≤ 6 ppm
불순물 프로필 (최대)	나트륨 (Na)	≤ 15 ppm
불순물 프로필 (최대)	티타늄 (Ti)	≤ 5 ppm
불순물 프로필 (최대)	규소 (Si)	≤ 15 ppm
불순물 프로필 (최대)	니오븀 (Nb)	≤ 20 ppm
불순물 프로필 (최대)	망간 (Mn)	≤ 5 ppm
불순물 프로필 (최대)	니켈 (Ni)	≤ 4 ppm
불순물 프로필 (최대)	알루미늄 (Al)	≤ 50 ppm
불순물 프로필 (최대)	이트륨 (Y)	≤ 25 ppm
불순물 프로필 (최대)	총 미량 전이 금속	엄격히 제어됨 (총 < 150 ppm)
품질 검증	상 식별	분말 X선 회절(XRD)로 검증됨

이 제품을 선택해야 하는 이유

정밀 화학양론 제어: 최첨단 고체 및 습식 화학 도핑 방법을 사용하여 합성되어, 일관된 상 안정화와 배치 간 전도도 편차 제로를 보장하는 정확한 Ta-Zr 격자 치환을 보장합니다.
초저 미량 불순물 구조: 엄격한 품질 관리를 통해 전이 금속 및 알칼리 불순물을 엄격한 ppm 임계값으로 유지하여 고전압 배터리 프로토타입을 국부적 산화환원 열화 및 내부 미세 단락으로부터 보호합니다.
고밀도 치밀화를 위해 최적화: 제어된 ≤ 5 μm의 1차 입자 크기는 낮은 온도에서 빠른 소결을 가능하게 하여, 깨끗하고 저항이 낮은 입계를 유지하면서 이론적 펠릿 밀도의 95% 이상을 달성합니다.
엔드 투 엔드 워크플로우 통합: 실험실 규모의 냉간 등압 압착(CIP), 유압 펠릿 압착, 자동 슬러리 코팅 및 셀 프로토타이핑 워크플로우 전반의 테이프 캐스팅 시스템과 완벽하게 호환됩니다.
전담 기술 및 엔지니어링 지원: 소결 프로필, 바인더 번아웃 프로토콜 및 계면 엔지니어링 전략을 통해 배터리 개발 팀을 지원하는 전문 소재 엔지니어링 전문 지식으로 뒷받침됩니다.

지금 당사의 기술 영업 팀에 문의하여 귀하의 전고체 배터리 연구 및 개발 요구 사항에 맞춘 견적, 소재 데이터 시트 또는 샘플 수량을 요청하십시오.