현재 리튬 이온 배터리는 우리 생활에서 점점 더 중요한 역할을 하고 있지만, 리튬 배터리 기술에는 여전히 몇 가지 문제점이 있습니다. 주된 이유는 리튬 배터리에 사용되는 전해액이 육불화인산리튬(LiPF6)이기 때문입니다. LiPF6는 습기에 매우 민감하고 고온에서 성능이 저하됩니다. 또한 불안정한 특성과 분해 생성물이 전극 재료를 부식시켜 리튬 배터리의 안전성을 저해합니다. 동시에 LiPF6는 용해도가 낮고 저온 환경에서 전도성이 떨어지는 문제도 있어 고출력 리튬 배터리의 요구 조건을 충족하지 못합니다. 따라서 우수한 성능을 가진 새로운 리튬염 전해액 개발이 매우 중요합니다.
지금까지 연구 기관들은 다양한 새로운 리튬 전해질 염을 개발해 왔으며, 그중 대표적인 것이 사불화붕소리튬(LiTBT)과 옥살산비스붕소리튬(LiBTB)입니다. 이 중 옥살산비스붕소리튬은 고온에서 분해가 쉽지 않고, 습기에 민감하지 않으며, 합성 공정이 간단하고, 오염 물질이 없으며, 전기화학적 안정성이 뛰어나고, 넓은 작동 전압 범위(Vfb)를 가지며, 음극 표면에 우수한 SEI 막을 형성하는 능력이 있다는 장점이 있습니다. 그러나 선형 탄산염 용매에 대한 용해도가 낮아 전도도가 낮고, 특히 저온 성능이 저하되는 단점이 있습니다. 연구 결과, 사불화붕소리튬은 분자 크기가 작아 탄산염 용매에 대한 용해도가 높아 리튬 배터리의 저온 성능을 효과적으로 향상시킬 수 있다는 것이 밝혀졌습니다. 다만, 사불화붕소리튬은 음극 표면에 SEI 막을 형성하지 못하는 단점이 있습니다. 리튬 전해질 염인 리튬 디플루오로옥살레이트 보레이트는 구조적 특성상 리튬 테트라플루오로보레이트와 리튬 비스옥살레이트 보레이트의 구조 및 성능상의 장점을 결합한 것으로, 선형 탄산염 용매에서만 사용 가능한 것이 아닙니다. 동시에 전해질의 점도를 낮추고 전도도를 높여 리튬 이온 배터리의 저온 성능과 고율 충방전 성능을 더욱 향상시킬 수 있습니다. 또한 리튬 디플루오로옥살레이트 보레이트는 리튬 비스옥살레이트 보레이트처럼 음극 표면에 구조적 특성을 지닌 막을 형성할 수 있으며, 더 크고 우수한 SEI 막을 형성할 수 있습니다.
리튬염이 아닌 첨가제 중 하나인 황산비닐은 SEI 막 형성 첨가제로서, 배터리 초기 용량 감소를 억제하고 초기 방전 용량을 증가시키며, 고온 노출 후 배터리 팽창을 줄이고, 충방전 성능(즉, 사이클 수)을 향상시키는 효과가 있습니다. 이를 통해 배터리의 내구성을 높이고 수명을 연장할 수 있습니다. 따라서 전해액 첨가제의 개발 전망에 대한 관심이 점점 더 높아지고 있으며, 시장 수요 또한 증가하고 있습니다.
“산업구조조정지침(2019년판)”에 따르면, 본 프로젝트의 전해질 첨가제는 장려 대상 사업의 첫 번째 부분인 제5조(신에너지) 16항 “모바일 신에너지 기술의 개발 및 응용”, 제11조(석유화학산업) 12항 “변성 수성 접착제 및 신형 핫멜트 접착제, 친환경 흡수제, 수처리제, 분자체 고체수은, 무수은 및 기타 신효율 친환경 촉매 및 첨가제, 나노소재, 기능성 막 소재 개발 및 생산, 초청정 고순도 시약, 포토레지스트, 전자 가스, 고성능 액정 소재 및 기타 신정밀화학제품”에 부합합니다. 그러나 “경제벨트 개발 시범 시행을 위한 네거티브 리스트 가이드라인에 관한 고시”(창장 공보 문서 제89호) 등 국가 및 지방 산업 정책 문서를 검토 및 분석한 결과, 본 프로젝트는 네거티브 리스트 대상 사업에 해당하지 않는 것으로 판단됩니다. 제한되거나 금지된 개발 프로젝트.
본 프로젝트가 생산 능력에 도달했을 때 사용되는 에너지는 전기, 증기 및 물을 포함합니다. 현재 본 프로젝트는 업계 최고 수준의 생산 기술과 장비를 도입하고 다양한 에너지 절약 조치를 시행하고 있습니다. 가동 후 모든 에너지 소비 지표는 중국 동종 업계 최고 수준에 도달했으며, 국가 및 업계 에너지 절약 설계 규격, 에너지 절약 모니터링 기준 및 장비의 경제적인 운영 기준을 충족합니다. 본 프로젝트가 건설 및 생산 과정에서 다양한 에너지 효율 지표, 제품 에너지 소비 지표 및 본 보고서에서 제시된 에너지 절약 조치를 준수한다면, 합리적인 에너지 사용 관점에서 사업성이 확보됩니다. 따라서 본 프로젝트는 온라인 자원 이용에 해당하지 않는다고 판단됩니다.
본 프로젝트의 설계 규모는 리튬 디플루오로옥살레이트 보레이트 연간 200톤이며, 이 중 200톤은 리튬 테트라플루오로보레이트를 원료로 사용하여 후처리 없이 리튬 디플루오로옥살레이트 보레이트 제품을 생산합니다. 또한 시장 수요에 따라 완제품으로도 별도 생산이 가능합니다. 비닐 설페이트는 연간 1000톤입니다. 자세한 내용은 표 1.1-1을 참조하십시오.

표 1.1-1 제품 솔루션 목록