"CMC(Carboxymethyl Cellulose) for Lithium-Ion Batteries"친환경 수계(Water-based) 공정에 최적화된 고성능 바인더로, 음극 슬러리의 분산 안정성·기계적 강도·실리콘 팽창 대응력에서 뛰어난 성능을 제공하며 Na 이온 배터리를 비롯한 차세대 배터리 분야에서도 중요한 역할을 하고 있습니다.
1. CMC 핵심 기능 ■ 슬러리 점도·레올로지(Rheology) 제어
→ 균일한 점도 형성, 입자 침강 억제, 코팅 안정성 향상
■ 강력한 결합력(Binding Strength)
→ 활물질(Graphite, SiOx 등)과 수소결합·이온결합 형성
■ 실리콘 음극 안정성
→ Si 팽창·수축 반복에도 구조 안정성 유지 → 사이클 수명 증가
■ 친환경 수계바인더(Water-Soluble)
→ NMP-Free 공정 구현, 건조 에너지 절감, 친환경 공정 실현
2. CMC 바인더 적용 장점■ 전극 코팅 품질 향상
→ 균일한 분산·미세 다공성 확보
■ 사이클 수명 증가
→ 전극 구조 안정성 확보
■ 저온·고출력 성능 안정
→ 이온 이동 경로 유지
■ 공정 비용 절감
→ 용제 회수, 고온 건조 필요 없음
3. 표준 음극 바인더 시스템
■ CMC + SBR 조합
→ CMC: 분산/점도 제어 + 실리콘 안정성
→ SBR: 전극 결합력 강화
4. CMC 제품 특성 및 효과
■ CMC 제품 특성 소개
- 치환도가 높고 균일하며, 용해도가 우수하고 미세 겔(microgel) 발생이 매우 적습니다.
- 수용액의 용해성, 투명도, 유동성이 뛰어납니다.
- 점도 안정성이 우수하고, 분자량 분포가 좁으며, 로트간,로트내 품질 산포가 적고 우수합니다.
- 순도가 높고 불순물 함량이 매우 낮습니다.
- 보관 기간이 길어져도 점도 변화가 거의 없습니다.
■ CMC 제품 특성 결과 (1)
- 당사의 CMC는 분자량 분포가 좁고 제품 로트간,로트내 산포가 우수합니다.
- 점도 변동 폭이 작아, 고품질·고정밀 공정에서 요구되는 점도 관리에 유리합니다.
- 해외 경쟁 제품 대비 불순물에 대해 더욱 엄격하게 품질 규제를 적용하며 관리합니다.
- 초고분자량 CMC는 더 큰 분자량과 더 긴 분자 사슬 구조를 가진며 이로인해 높은 점도 특성을 보입니다.
■ CMC 제품 특성 결과 (2)
- 실리콘(Si)계 음극재의 경우 높은 이론 용량과 낮은 리튬 방전 전위를 갖는 소재로 많은 연구와 개발이 되고 있습니다.
- 실리콘 음극재 배터리에서 바인더에 요구 되는 핵심 요구 특성은 하기와 같습니다.
1) 강한 접착력 → 실리콘-집전체와의 결합유지
2) 우수한 기계적 유연성 → 큰 부피 팽창을 견딤
3) 높은 응집력 → 전극 내부 입자 네트워크 안정화
4) 전기화학적 안정성 → 장수명 사이클 유지
5) 좋은 가공성 → 슬러리 분산,도포,건조 과정 적합
- 당사의 CMC는 높은 치환도(DS)를 가지며, 우수한 응집력(Cohesive force)을 보여주고 있습니다.
- 실리콘 및 탄소계 음극재의 사이클 성능을 효과적으로 향상시키는 것이 검증되었습니다.
5. 주요 고객사
현재 중국의 대표적인 배터리 회사인 BYD, CATL과 국내의 대표적인 배터리 회사인 LG,삼성,SK를 모두 고객사로 관계를 유지하고 공급하고 있을 정도로 CMC의 품질과 기술 특성은 우수하고 신뢰가 높다고 할 수 있습니다.
