연구목표

[최종목표] ㅇ 전해질막 적용 10Ah 이상 (에너지밀도 400Wh/kg이상) 셀 제작 및 작동 확인 : 화재 안전성 검증(UL 9540A Level 1 셀 단위 안전성 시험) Hazard Level 3이하 (화염 ≤ 1초) : 내구성 검증(500 cycle, 1C-rate 기준) 90% 이상 [1차년도 목표] 1. 산화물 이온 전도도(@25℃): 1 mS/cm 이상 2. 복합전해질 전압 안정성(V): 4.5 이상 3. 복합계전해질막 두께(um): 30 이하 4. Cycle performance Efficiency(%, 100cycle, 0.2C-rate 기준): 95 이상 5. 에너지 밀도(Wh/kg): 300이상 6. 전지 용량(Ah): 1이상 7.Thermal stability(Hazard level): 6이하 8.Over-charge/discharge(Hazard level): 6이하 9.장기신뢰성 평가(%, 500 cycle, 1C-rate 기준): 80 이상 [2차년도 목표] 1. 산화물 이온 전도도(@25℃): 1.5 mS/cm 이상 2. 복합전해질 전압 안정성(V): 5.0 이상 3. 복합계전해질막 두께(um): 20 이하 4. Cycle performance Efficiency(%, 100cycle, 0.2C-rate 기준): 97 이상 5. 에너지 밀도(Wh/kg): 350이상 6. 전지 용량(Ah): 3이상 7.Thermal stability(Hazard level): 4이하 8.Over-charge/discharge(Hazard level): 5이하 9.장기신뢰성 평가(%, 500 cycle, 1C-rate 기준): 85 이상 [3차년도 목표] 1. 산화물 이온 전도도(@25℃): 2.0 mS/cm 이상 2. 복합전해질 전압 안정성(V): 5.3 이상 3. 복합계전해질막 두께(um): 15 이하 4. Cycle performance Efficiency(%, 100cycle, 0.2C-rate 기준): 98 이상 5. 에너지 밀도(Wh/kg): 400이상 6. 전지 용량(Ah): 10이상 7.Thermal stability(Hazard level): 3이하 8.Over-charge/discharge(Hazard level): 4이하 9.장기신뢰성 평가(%, 500 cycle, 1C-rate 기준): 90 이상

연구범위

[1차년도 개발내용] ㅇ 복합계 전해질막의 핵심 조성 설계 및 균일 분산기술 확보, 실험실 규모 시제품 제작 및 기본 물성 확보 1.산화물-고분자 복합계 전해질막용 산화물 제조 기술 개발 2.전고체전지용 산화물-고분자 복합계 전해질막 제조 기술 개발 [2차년도 개발내용] ㅇ 전극-전해질 계면 안정화 기술 확보 및 셀 적용, 고온 환경에서의 전기화학적 특성 평가 1.산화물-고분자 복합계 전해질막용 산화물 제조 최적화 기술 개발 2.전고체전지용 산화물-고분자 복합계 전해질막 제조 최적화 기술 개발 [3차년도 개발내용] ㅇ 대면적 코팅공정 확립, 시제품 양산 및 인증시험 통과, 파일럿 라인 기반 기술 사업화 준비 1.산화물-고분자 복합계 전해질막용 산화물 제조관련 대량 생산용 장비로 시제품 제작 및 평가 2.전고체전지용 산화물-고분자 복합계 전해질막 제조관련 대량 생산용 장비로 시제품 제작 및 평가

기대효과

본 과제 연구개발성과를 활용하여 당사는 2027년부터 2031년까지 차세대 ESS 이차전지용 복합계 전해질막을 사업화를 목표로 하고 있음. - 본 과제도출 개발부품 예상매출 2027년 5억원 (1차년도 0원, 2차년도 1억원, 3차년도 5억원, 과제 전체 목표 6억원) 2028년 200억원 2029년 500억원 2030년 1,000억원 이상 2031년 1,600억원 이상 이에 따른 고용창출 및 국내 이차전지부품 시장점유율 증가등이 추가적인 기대효과가 예상됨.

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