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충전식 리튬 이온 배터리는 스마트폰, 태블릿과 같은 기기와 전기 자동차, 전기 자전거와 같은 이동수단 등 우리 주변에서 쉽게 찾아볼 수 있습니다. 양극과 음극, 즉 배터리를 구성하는 재료가 배터리의 용량을 결정짓는 주요 요소입니다.
흑연 형태의 탄소는 항상 리튬 이온 배터리의 대표적인 음극 소재로 사용되어 왔습니다. 하지만 탄소보다 더 많은 리튬 이온을 담을 수 있는 실리콘이 주목받고 있습니다. 하지만 실리콘 음극은 흑연보다 충전 또는 방전 시 팽창과 수축이 심해 기계적으로 흑연보다 더 취약하다는 단점이 있습니다. 두 소재의 좋은 특성을 결합하기 위해 음극 소재로서 실리콘/탄소 복합재가 높은 관심을 받고 있으며 개발 중입니다.
중국의 선도적인 음극 제조업체인 Foshan의 실리콘/탄소 복합 음극 제조에는 Bronkhorst 장치가 필수적입니다. 그 이유를 알아보세요.
애플리케이션 요구 사항
실리콘/탄소 복합 음극 제조에 사용되는 화학 기상 증착(CVD) 공정은 전구체 공급을 최적으로 제어해야 합니다. 특히 실란 전구체의 정확한 흐름 제어가 필요하며, 일반적으로 1% of의 풀스케일 정확도가 요구됩니다. 또한 이 정확도는 시간이 지나도 유지되어야 하므로 반복성도 중요합니다. 반응성이 높은 실란의 특성 때문에 특별한 주의가 필요합니다.
중요 주제
중요 주제
CVD 공정 제어를 개선하여 공정 신뢰성 향상
특히 실리콘 전구체 실란 유량의 높은 정확도와 반복성
손쉬운 확장을 통한 유연성
프로세스 솔루션
실리콘/탄소 복합 음극 제조를 위한 CVD 공정에서는 실란(SiH4), 질소(N2) 및 아세틸렌(C2H2)과 같은 기체 화합물이 가열된 반응기에 공급되어 다공성 탄소 기판에서 복합 재료로 침착되는 고체 실리콘 및 탄소 화합물과 반응합니다. 이 전구체 공급에는 전구체 유형 및 유량 범위에 맞게 보정된 Bronkhorst 열 EL-FLOW 질량 유량 컨트롤러가 사용됩니다.
기본적으로 정확성은 CVD 공정을 제어하기 위한 전제 조건입니다. EL-FLOW 시리즈의 열 원리는 특히 주 전구체인 실란의 경우 전구체를 정확하게 공급할 수 있게 해줍니다. 전구체의 열적 특성과 질량 사이에는 직접적인 관계가 있습니다. 따라서 질량 유량이 제어되어 온도나 압력 변화와 같은 변동하는 공정 조건의 영향을 받지 않는다는 장점이 있습니다.
브롱호스트는 태양광(태양전지) 시장에서 실란을 전구체로 사용하는 광범위한 경험을 축적해 왔습니다. 반응성이 높고 쉽게 인화되기 때문에 EL-FLOW 질량 유량 컨트롤러를 사용하면 이 위험한 화합물을 안전하게 취급할 수 있습니다. 예를 들어 반응성이 높은 실란 공급원이 소량의 물과 공기로 오염된 경우, 실란 스트림에 작은 실리카(SiO2) 입자가 형성될 수 있습니다. 질량 흐름 컨트롤러의 내부가 막히는 것을 방지하기 위해 필터와 같은 수단을 사용할 수 있습니다. 또한 외부에서 실란 스트림으로 누출되는 공기(O2)는 브론호스트 기기의 우수한 누출 무결성으로 인해 방지됩니다.
이 응용 분야에서는 정확도가 핵심이므로, 특히 센서 내부에서 분말 입자가 생성될 때 정확도가 영점 드리프트의 영향을 받는 차압 유량 제어보다 전구체 질량 공급에 사용되는 Bronkhorst EL-FLOW 장치의 열 원리가 더 우수합니다.
이 애플리케이션에 더 강력한 질량 유량 컨트롤러가 필요한 경우, 유사한 열 유량 제어 원리로 작동하며 1% of 풀 스케일의 정확도를 갖춘 MASS-STREAM 장치를 사용할 수 있습니다.
"브롱크호스트는 가스 질량 유량 제어를 위해 우리가 선호하는 공급업체입니다. 높은 정밀도, 짧은 리드 타임, 안정적이고 신뢰할 수 있는 성능(3년 보증), 효과적인 기술 서비스 덕분에 저희에게는 탁월한 선택입니다. 산업화가 계속 발전함에 따라 브롱크호스트와 더욱 긴밀한 협력이 이루어질 것으로 기대합니다."
- Foshan SAPFIT Technology Co. Ltd -
